Vedci objavili zostávajúce nádorové bunky zodpovedné za recidívu rakoviny hrubého čreva

Vedci objavili zostávajúce nádorové bunky zodpovedné za recidívu rakoviny hrubého čreva

Kolorektálny karcinóm je tretím najčastejším typom rakoviny na svete, s približne 2 miliónmi nových prípadov ročne. Väčšina pacientov je diagnostikovaná, keď je nádor stále v hrubom čreve alebo konečníku. Tieto nádory sa chirurgicky odstraňujú a v mnohých prípadoch sa liečia chemoterapiou, aby sa zabránilo recidíve. U 20 až 35 % pacientov sa však rakovina vracia ako metastázy do iných životne dôležitých orgánov. Tie sú spôsobené reziduálnymi nádorovými bunkami, ktoré zostávajú v čase operácie skryté. Metastázy sú hlavnou príčinou smrti takmer všetkých druhov rakoviny, vrátane rakoviny hrubého čreva.

Väčšina výskumu kolorektálneho karcinómu sa zamerala na primárne ochorenie. V posledných rokoch sa tiež dosiahol významný pokrok v charakterizácii metastáz, keď sa prejavujú. Doteraz však nebolo možné študovať túto malú populáciu diseminovaných nádorových buniek, ktorá je neviditeľná pre diagnostické techniky používané na klinike. Tento nedostatok vedomostí viedol k nedostatku účinných terapií na odstránenie reziduálneho ochorenia a prevenciu recidívy metastáz, ktoré nesú zlú prognózu. Vedci z IRB Barcelona pod vedením Dr. Eduarda Batlleho, výskumníka ICREA a vedúceho skupiny v rámci siete Cancer CIBER Network (CIBERONC), po prvýkrát identifikovali reziduálne nádorové bunky skryté v pečeni a pľúcach a opísali, ako sa vyvíjajú, čo vedie k objaveniu sa metastáz v týchto orgánoch.

Pochopenie a prevencia fenoménu recidívy po operácii je nenaplnenou medicínskou potrebou. Po mnohých rokoch výskumu rakoviny hrubého čreva sme urobili prvý krok k prevencii metastáz u pacientov s lokalizovaným ochorením.“

Dr. Eduard Batlle, vedúci laboratória pre kolorektálny karcinóm, IRB Barcelona

Ako sa vracia rakovina hrubého čreva?

Vedci vyvinuli nový experimentálny model myši, ktorý obnovuje proces, ktorým prechádzajú pacienti s relapsom. Toto zvyčajne postupuje cez štádiá diagnózy, liečebného chirurgického zákroku a následného relapsu. Paralelne s tým vyvinuli techniku, ktorá umožňuje izolovať nepatrnú časť diseminovaných nádorových buniek ukrytých v pečeni.

"Model, ktorý je veľmi podobný progresii metastatického karcinómu hrubého čreva u pacientov, nám umožnil podrobne opísať dynamiku reziduálneho ochorenia. Študovali sme metastázy v mikrorozsahu od 3 alebo 4 buniek po stredne veľké alebo dokonca väčšie a podrobne sme opísali, ako sa každá z nich vyvíja počas progresie ochorenia," komentuje Dr.

Definícia vysoko sa opakujúcich buniek

Vedci už roky vedia, že rakovina hrubého čreva sa skladá z rôznych typov nádorových buniek, ktoré s progresiou ochorenia vykonávajú rôzne funkcie. V rámci zmesi typov buniek, ktoré spôsobujú rakovinu hrubého čreva, výskumníci pod vedením Dr. Batlleho identifikovali populáciu, ktorú nazvali HRC (High Relapse Cells). Tieto bunky majú nízku proliferatívnu aktivitu a neprispievajú k rastu primárneho nádoru. Zhluky HRC sú však schopné oddeliť sa od hlavného nádoru, migrovať do krvného obehu, dostať sa do pečene a po operácii zostať nejaký čas skryté. Na vzorkách od pacientov s rakovinou hrubého čreva dokázali vedci overiť prítomnosť rovnakých buniek u ľudí s najväčším rizikom recidívy po liečbe.

eBook o laboratórnej diagnostike a automatizácii

Kompilácia top rozhovorov, článkov a noviniek za posledný rok. Stiahnite si bezplatnú kópiu

Vedci tiež potvrdili, že eliminácia týchto buniek prostredníctvom genetických techník je dostatočná na zabránenie vzniku metastáz; to znamená, že myši s rakovinou hrubého čreva zostávajú bez ochorenia po odstránení primárneho nádoru a netrpia následnými recidívami. Tím Dr. Batlleho tiež vyvinul terapeutickú stratégiu na špecifickú elimináciu reziduálnej choroby a prevenciu recidívy. Ukázali, že začínajúce metastázy, ktoré ešte nie sú viditeľné, je možné eliminovať liečbou imunoterapiou pred operáciou.

"Náš objav odhaľuje, ako sa správa skupina nádorových buniek zodpovedných za recidívu, ako aj gény, ktoré ich definujú. Okrem toho predstavuje dôkaz koncepcie, ktorý pripravuje cestu pre vývoj nových terapií špecificky zameraných na elimináciu reziduálnej choroby." ako aj nové diagnostické nástroje na identifikáciu pacientov s najväčším rizikom recidívy. „Naša štúdia napokon poukazuje na potrebu revízie klinických smerníc pre liečbu tohto typu rakoviny, keďže v mnohých prípadoch by bolo vhodné predpísať imunoterapiu pred operáciou,“ uzatvára Dr. Batlle.

Tieto objavy otvárajú možnosť rozvoja nových výskumných smerov. Laboratórium Dr. Batlleho sa teraz zameriava na štúdium, kedy sa HRC, ktoré sa dostali do pečene, „aktivujú“ na regeneráciu nádoru, s cieľom narušiť tento proces a zabrániť tvorbe metastáz. Pokúšajú sa tiež identifikovať faktory, ktoré ovplyvňujú vzhľad týchto buniek a prečo sa počet týchto buniek líši od pacienta k pacientovi.

Na tejto práci sa podieľali vedci z Oddelenia bioštatistiky a bioinformatiky IRB Barcelona pod vedením Dr. Camile Stephan-Otto a Core Facility pre pokročilú digitálnu mikroskopiu pod vedením Juliena Colombelliho. Na štúdii pracovali aj výskumníci z laboratórií pod vedením nasledujúcich PI: Dr. Simon Leedham z Oxfordskej univerzity (UK), Dr. Sabine Tejpar z Katholieke Universiteit de Leuven (Belgicko), Dr. Holger Heyn z Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) a Dr.

Projekt bol financovaný nadáciou La Caixa, Marató de TV3, Asociación Española Contra el Cáncer, Cancer Research UK, španielskym Ministerio de Ciencia e Innovación a Európskou radou pre výskum.

Zdroj:

Inštitút biomedicínskeho výskumu (IRB Barcelona)

Referencia:

Cañellas-Socias, A., a kol. (2022) Metastatická recidíva pri kolorektálnom karcinóme vzniká z reziduálnych EMP1+ buniek. Príroda. doi.org/10.1038/s41586-022-05402-9.

.