Raziskovalci odkrivajo preostale tumorske celice, odgovorne za ponovitev raka debelega črevesa

Raziskovalci odkrivajo preostale tumorske celice, odgovorne za ponovitev raka debelega črevesa

Rak debelega črevesa in danke je tretja najpogostejša vrsta raka na svetu, z okoli 2 milijonoma novih primerov na leto. Večini bolnikov se diagnosticira, ko je tumor še v debelem črevesu ali danki. Ti tumorji se kirurško odstranijo in v mnogih primerih zdravijo s kemoterapijo, da se prepreči ponovitev. Vendar se pri 20 do 35 % bolnikov rak ponovi kot metastaze v druge vitalne organe. Povzročajo jih preostale tumorske celice, ki v času operacije ostanejo skrite. Metastaze so glavni vzrok smrti pri skoraj vseh oblikah raka, vključno z rakom debelega črevesa.

Večina raziskav raka debelega črevesa in danke se je osredotočila na primarno bolezen. V zadnjih letih je prišlo tudi do pomembnega napredka pri karakterizaciji metastaz, ko se manifestirajo. Vendar do sedaj ni bilo mogoče preučiti te majhne populacije diseminiranih tumorskih celic, ki je nevidna za diagnostične tehnike, ki se uporabljajo na kliniki. To pomanjkanje znanja je povzročilo pomanjkanje učinkovitih terapij za odpravo preostale bolezni in preprečevanje ponovitve metastaz, ki imajo slabo prognozo. Znanstveniki iz IRB Barcelona pod vodstvom dr. Eduarda Batlleja, raziskovalca ICREA in vodje skupine znotraj mreže Cancer CIBER Network (CIBERONC), so prvič identificirali preostale tumorske celice, skrite v jetrih in pljučih, in opisali, kako se razvijajo, kar vodi do pojava metastaz v teh organih.

Razumevanje in preprečevanje pojava ponovitve po operaciji je nezadovoljena medicinska potreba. Po mnogih letih raziskav raka debelega črevesa smo naredili prvi korak k preprečevanju metastaz pri bolnikih z lokalizirano boleznijo.«

Eduard Batlle, vodja laboratorija za kolorektalni rak, IRB Barcelona

Kako se rak debelega črevesa vrne?

Znanstveniki so razvili nov eksperimentalni model miši, ki poustvarja proces, skozi katerega gredo bolniki z recidivom. To običajno napreduje skozi stopnje diagnoze, kirurškega posega in poznejše ponovitve. Vzporedno so razvili tehniko, ki omogoča izolacijo drobnega deleža diseminiranih tumorskih celic, skritih v jetrih.

"Model, ki je zelo podoben napredovanju metastatskega raka debelega črevesa pri bolnikih, nam je omogočil, da podrobno opišemo dinamiko preostale bolezni. Preučevali smo metastaze v mikrorazponu od 3 ali 4 celic do srednje velikih ali celo večjih in podrobno opisali, kako se vsaka od njih razvija med napredovanjem bolezni," komentira dr. Adrià Cañellas-Socias, raziskovalec iz Dr. Batlle, ki je vodil laboratorije in je bil prvi avtor študije.

Opredelitev zelo ponavljajočih se celic

Znanstveniki že leta vedo, da raka debelega črevesa sestavljajo različne vrste tumorskih celic, ki z napredovanjem bolezni opravljajo različne funkcije. Znotraj mešanice vrst celic, ki povzročajo raka debelega črevesa, so raziskovalci, ki jih vodi dr. Batlle, identificirali populacijo, ki so jo poimenovali HRC (celice z visoko stopnjo ponovitve). Te celice imajo nizko proliferativno aktivnost in ne prispevajo k rasti primarnega tumorja. Vendar pa se lahko skupine HRC ločijo od glavnega tumorja, migrirajo v krvni obtok, dosežejo jetra in ostanejo skrite nekaj časa po operaciji. V vzorcih bolnikov z rakom debelega črevesa so raziskovalci lahko preverili prisotnost istih celic pri ljudeh z največjim tveganjem za ponovitev po zdravljenju.

E-knjiga o laboratorijski diagnostiki in avtomatizaciji

Zbirka najboljših intervjujev, člankov in novic zadnjega leta. Prenesite brezplačno kopijo

Raziskovalci so tudi potrdili, da odstranitev teh celic z genetskimi tehnikami zadostuje za preprečitev nastanka metastaz; to pomeni, da miši z rakom debelega črevesa ostanejo brez bolezni po odstranitvi primarnega tumorja in ne trpijo za poznejšimi recidivi. Skupina dr. Batlleja je razvila tudi terapevtsko strategijo za specifično odpravo preostale bolezni in preprečevanje ponovitve. Dokazali so, da lahko začetne metastaze, ki še niso vidne, odpravimo z zdravljenjem z imunoterapijo pred operacijo.

"Naše odkritje razkriva, kako se obnaša skupina tumorskih celic, odgovornih za recidiv, kot tudi geni, ki jih opredeljujejo. Poleg tega predstavlja dokaz koncepta, ki utira pot razvoju novih terapij, posebej usmerjenih v odpravo preostale bolezni." kot tudi nova diagnostična orodja za prepoznavanje bolnikov z največjim tveganjem za ponovitev. »Nazadnje naša študija kaže na potrebo po reviziji kliničnih smernic za zdravljenje te vrste raka, saj bi bilo v mnogih primerih priporočljivo predpisati imunoterapijo pred operacijo,« zaključuje dr. Batlle.

Ta odkritja odpirajo možnost razvoja novih raziskovalnih smeri. Laboratorij dr. Batlleja je zdaj osredotočen na preučevanje, kdaj se HRC, ki so dosegle jetra, "aktivirajo" za regeneracijo tumorja, s ciljem prekiniti ta proces in preprečiti nastanek metastaz. Ugotavljajo tudi dejavnike, ki vplivajo na pojav teh celic in zakaj se število teh celic razlikuje od bolnika do bolnika.

To delo je vključevalo znanstvenike z Oddelka za biostatistiko in bioinformatiko IRB Barcelona, ​​​​ki ga je vodil dr. Camile Stephan-Otto, in Advanced Digital Microscopy Core Facility, ki ga je vodil Julien Colombelli. Pri študiji so sodelovali tudi raziskovalci iz laboratorijev, ki so jih vodili naslednji raziskovalci: dr. Simon Leedham z univerze Oxford (UK), dr. Sabine Tejpar s Katholieke Universiteit de Leuven (Belgija), dr. Holger Heyn s Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) in dr. Xavier Trepat s Katalonskega inštituta za bioinženiring.

Projekt so financirali fundacija La Caixa, Marató de TV3, Asociación Española Contra el Cáncer, Cancer Research UK, španski Ministerio de Ciencia e Innovación in Evropski raziskovalni svet.

Vir:

Inštitut za biomedicinske raziskave (IRB Barcelona)

Referenca:

Cañellas-Socias, A., et al. (2022) Metastatski recidiv pri raku debelega črevesa in danke izhaja iz preostalih celic EMP1+. Narava. doi.org/10.1038/s41586-022-05402-9.

.