KĀ AUDZĒJA SKĀBUMS PALĪDZ VĒZIM IZPLATĪTIES?

Pārbaudot, kas notiek ar šūnām audzēju skābos reģionos, zinātnieki ir atklājuši jaunu informāciju par vēža invazivitāti un izplatīšanos. Atklājums varētu izraisīt labāku agresīvu audzēju ārstēšanu.

Jauns pētījums pēta, kā skāba vide veicina audzēja izplatīšanos.

Kembridžas Masačūsetsas Tehnoloģiskā institūta (MIT) pētnieki atklāja, ka skābie vai zema pH līmeņa audzēju reģioni maina gēnu ekspresiju vēža šūnās tādā veidā, kas padara tos agresīvākus.

Papīrā, kas parādās žurnālā Vēža izpēte, viņi apraksta, kā, samazinot audzēja skābumu, viņi varēja mainīt procesu pelēm.

"Audzēja acidoze," saka pirmā pētījuma autore Nazanina Rohani Ph.D., kas bija pēcdiploma pētniece MIT Kočas Integratīvo vēža pētījumu institūtā, kad viņa pabeidza darbu, "rodas molekulu izpausme, kas iesaistīta šūnu invāzijā un migrācija.

"Šī pārprogrammēšana, kas ir intracelulāra reakcija uz ekstracelulārā pH kritumu, vēža šūnām dod iespēju izdzīvot zemā pH apstākļos un vairoties."

Metastāze un audzēja vide

Metastāze ir sarežģīts process, kurā vēža šūnas kļūst kustīgas, atvienojas no primārajiem audzējiem, iebrūk tuvējos audos, migrē un pēc tam izveido sekundārus audzējus citās ķermeņa daļās.

Apmēram 9 no 10 visiem vēža izraisītajiem nāves gadījumiem “ir saistīti ar metastāzēm”. Bez metastāzēm vēzis būtu daudz vadāmāka un mazāk smaga slimība.

Bija laiks, kad zinātnieki uzskatīja, ka audzēju metastāžu iespējamība ir atkarīga tikai no vēža šūnu izmaiņām.

Kopš tā laika pētnieki ir uzzinājuši, ka “ļaundabīga vēža progresēšana” ir atkarīga arī no vēža šūnām, kas piedalās “sarežģītā mijiedarbības tīklā” ar citām audu daļām, kas tās ieskauj, vai audzēja mikrovidi.

Tagad zinātnieku vidū ir laba izpratne par to, ka audzēji nav vienkārši vairojošos vēža šūnu kolekcijas, bet gan “dzīvās būtnes”, kas satur daudz dažādu šūnu. Patiesībā audzēja audu sarežģītība “var pat pārsniegt” veselīgo audu sarežģītību.

Pētījums, kuru veica Dr. Rohani un viņas kolēģi, papildina arvien pieaugošo zināšanu kopumu par audzēja mikrovidi un to ieguldījumu metastāzēs.

Audzēja skābuma kartēšana

Iepriekšējie pētījumi jau bija pierādījuši, ka skābums audzēja mikrovidē spēcīgi ietekmēja vēža invazivitāti. Tomēr nebija skaidrs, kā audzējā mainījās skābums un kā tas varētu mainīt gēnus, lai audzēja šūnas būtu invazīvākas.

Pirms nesenā pētījuma dominēja uzskats, ka augsts audzēju skābums galvenokārt notiek apgabalos ar skābekļa trūkumu un sliktu asins piegādi.

Izmeklēšanai MIT pētnieki izmantoja “pH zondi”, lai kartētu skābumu krūts vēža audzējos pelēm.

Kad pH zonde nosaka šūnu skābā vidē, tā ievieto nelielu olbaltumvielu molekulu šūnas membrānā. Tādā veidā pētnieki var marķēt un identificēt šūnas audzēju skābos reģionos.

Par pārsteigumu komanda atklāja, ka skābes reģioni audzēju iekšpusē ir ne tikai hipoksiskas, vai skābekļa trūkumā. Audzēju virsmās, kur tās savienojas ar stromu jeb “strukturālajiem audiem”, kas tos ieskauj, bija arī skābi reģioni.

Šis atklājums liecināja, ka skābekļa badošanās nav galvenais audzēju skābuma cēlonis. Sīkāk izpētot, zinātnieki konstatēja atšķirīgu mikrovides skābuma cēloni audzēja virsmā.

Audzēja skābuma samazināšana

Izrādījās, ka daudzu šūnu metabolisms uz krūts audzēju virsmas ir mainījies uz aerobo glikolīzi. Šis metabolisma veids ražo pienskābi, kas audzēja mikrovidi padarīja skābāku.

Šajos skābā audzēja virsmas reģionos šūnas bija mainījušas savus gēnus, lai ieslēgtu procesus, kas veicina invāziju un metastāzes.

Aktivētie gēni ietvēra tādu, kas ir iesaistīts embrija attīstībā un ražo olbaltumvielu, kas veicina šūnu migrāciju caur asinsriti. Vēl viens bija tāds, kas audzēja šūnas labāk iekļūst apkārtējos audos.

Citā eksperimentu komplektā komanda atklāja, ka, samazinot audzēja mikrovides skābumu, gēnu izpausmes gandrīz normalizējās.

Pētnieki samazināja audzēju skābumu pelēm, dzeramajam ūdenim pievienojot nātrija bikarbonātu. Citi pētījumi arī atklāja, ka tas samazina metastāzes pelēm.

Vecākais pētījuma autors Frenks B. Gertlers, kurš ir bioloģijas profesors MIT, saka, ka cilvēki nepieļauj nātrija bikarbonātu, tāpēc viņiem tas nebūtu piemērots potenciāls ārstēšanas veids.