Kā izveidot un iznīcināt metastātiskas vēža šūnas
Jauns pētījums ir identificējis veidu, kā iejaukties vēža šūnās un novērst to metastāzes. Galvenais ir slēgt šūnas spēju izvest atkritumus.
Viens no izaicinošākajiem vēža aspektiem ir tā spēja metastēties.
Vēža šūnas var atdalīties no pašreizējās pozīcijas, pārvietoties pa ķermeni un sākt vairoties jaunās, tālās vietās.
Metastāzes dēļ audzējus ir grūti atrast un ārstēt. Tā kā metastāzes ir tik galvenā vēža pētījumu joma, zinātnieki ieguldīja lielu darbu, lai saprastu, kā vēzis to dara.
Nesenais pētījums, ko veica Maikls Dž. Morgans, Ph.D., Kolorādo Universitātes Vēža centrā Aurorā, jau tā sarežģītajai ainai pievieno jaunas detaļas. Secinājumi ir publicēti Nacionālās Zinātņu akadēmijas raksti.
Zinātniekus īpaši interesēja šūnu atkritumu izvešana. Morgans paskaidro, kāpēc tas tā ir, sakot: “Ļoti metastātiskas šūnas atstāj savas laimīgās mājas un uz tām iedarbojas visi šie stresi. Viens no veidiem, kā šūna spēj tikt galā ar spriedzi, ir iznīcināt šūnu atkritumus vai bojātos šūnu komponentus un tos pārstrādāt. "
Ja kāds iejaucas šajā pārstrādes procesā, metastāzes var tikt bloķētas.
"Kad mēs izslēdzam šūnu struktūru, ko sauc par lizosomām, darbību," saka Morgans, "kuru šūna izmanto, lai veiktu šo pārstrādi, metastātiskās šūnas nespēj pārdzīvot šos stresus."
Svarīgi šajā pārstrādē ir autofāgija, dabisks process, kurā šūna noārda un pārstrādā bojātas šūnas daļas.
Morgans un Endrjū Torburns, kuri palīdzēja veikt nesenos pētījumus, abi tiek uzskatīti par ekspertiem autofāgijas tēmā. Piedalījās arī metastāzes eksperts doktors Dens Teodoresku.
Autofāgijas process
Autofāgija ir būtiska veselīgu šūnu un ļaundabīgu šūnu izdzīvošanai. Būtībā autofāgija sākas, kad šūnu “atkritumus” ieskauj sfēriska struktūra, ko sauc par autofagosomu.
Šī divkāršās membrānas struktūra izved atkritumus caur citoplazmu, līdz tā sasniedz destruktīvu enzīmu paketi, kas pazīstama kā lizosoma. Autofagosoma saplūst ar lizosomu, un saturs tiek iznīcināts.
Veicot šo procesu, Morgans un komanda atklāja veidus, kā traucēt vēža šūnas spēju metastēties.
"Pārsteidzoši," saka Morgans, "bija tas, ka metastātiskajai šūnai īpaši svarīgs nebija pats autofāgijas process. Ja jūs agri kavējat autofāgiju, jūs varat samazināt gan metastātisko, gan nemetastātisko šūnu augšanu. ”
"Bet, ja jūs bloķējat vēlīnās stadijas autofāgijas lizosomu funkciju, tas daudz vairāk skar šīs metastātiskās šūnas, un tās faktiski mirst."
Maikls J. Morgans, Ph.D.
Citiem vārdiem sakot, kad komanda bloķēja autofāgiju, to ģenētiski izslēdzot, cieta gan metastātiskas, gan nemetastātiskas šūnas. Tomēr, kad viņi ar narkotiku hlorokvīnu inhibēja autofāgiju un lizosomas, nemetastātiskās šūnas nedaudz palēninājās, bet metastātiskās šūnas tika pilnībā iznīcinātas.
"Lizosomās bija kaut kas īpašs šīm metastātiskajām šūnām," saka Thorburn.
Kāpēc lizosomas ir tik svarīgas?
Pēc tam zinātnieki vēlējās izpētīt un precīzi saprast, kāpēc lizosomas ir tik neticami svarīgas, lai metastazētu vēža šūnas. Lai to izdarītu, viņi izstrādāja hlorohīnam izturīgas šūnas.
Tas ietvēra metastātisko šūnu augšanu līdzās nelielam hlorohīna daudzumam. Lielākā daļa šūnu nomira, bet izdzīvojušās tika turētas un atkal audzētas ar hlorokvīnu. Daudzkārt sadaloties, katra nākamā paaudze kļuva arvien izturīgāka pret hlorohīnu.
Tomēr, kad šūnas vienmērīgi kļuva izturīgas, tās zaudēja spēju metastēties.
Kā skaidro Morgans: „Durvis šūpojas abos virzienos: kad mēs izvēlējāmies šūnas, kas izturēja hlorokvīnu, tās kļuva nemetastātiskas. Un, kad mēs atlasījām metastātiskas šūnas, viņi ieguva jutību pret hlorokvīnu. Viņi pārstāja augt un nomira, jo pēkšņi viņi bija atkarīgi no lizosomu darbības, ko hlorohīns atņem. ”
Šis atklājums var būt noderīgs vēža ārstēšanā. Theodorescu sniedz piemēru, sakot: "Ja pacientam ir urīnpūšļa vēža audzējs un mēs devām hlorokvīnu, pieņemsim, ka dažas vēža šūnas kļuva izturīgas pret hlorokvīnu."
"Mēs, pamatojoties uz mūsu pētījumu, paredzētu, ka pat tad, ja rezistentās šūnas atkal sāk augt, tās vairs nebūtu metastātiskas. Tas pacientam var sniegt klīnisku labumu. ”
Visbeidzot, pētnieki atklāja, ka proteīns, ko sauc par ID4, šķiet svarīgs šajā procesā. Šūnas ar zemāku ID4 līmeni bija jutīgas pret hlorokvīnu un metastātiskas; tie, kuriem bija augstāks ID4 līmenis, bija mazāk metastātiski un hlorokvīna izturīgi.
Iespējams, ka ID4 varētu izmantot kā marķieri, lai prognozētu pacienta iznākumu. Faktiski jau ir zināms, ka augstāks ID4 līmenis paredz labākus rezultātus urīnpūšļa, krūts un prostatas vēzim.
Pašlaik ir liela interese par autofāgijas inhibitoriem, kurus lieto vēža ārstēšanā; šis pētījums sniedz interesantu ieskatu un, bez šaubām, iedvesmos turpināt izmeklēšanu.
