Badanie łączy białko wydzielane przez naczynia krwionośne z rakiem lekoopornym
Ostatnia recenzja: 14.06.2024
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Rak jest jedną z głównych przyczyn zgonów na świecie. Jednym z głównych powodów, dla których rak jest tak śmiertelną chorobą, jest zdolność komórek nowotworowych do uodporniania się na leki.
Po dziesięcioleciach badań medycznych naukowcy zrozumieli, że guzy nowotworowe często zawierają specjalną populację komórek zwanych nowotworowymi komórkami macierzystymi (CSC). Podobnie jak normalne komórki macierzyste, CSC mogą się samoodnawiać i różnicować w różne typy komórek w obrębie guza, odgrywając ważną rolę nie tylko we wzroście guza i przerzutach, ale także w rozwoju oporności na leki.
Niestety opracowanie terapii ukierunkowanych konkretnie na CSC okazało się dość trudne, biorąc pod uwagę ich zdolność do adaptacji i ponownego zasiedlania. Dlatego niektórzy badacze zwrócili uwagę na naczynia krwionośne wewnątrz tkanki nowotworowej.
W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy odkryli, że pewne subpopulacje komórek śródbłonka (komórek wyściełających naczynia krwionośne) wydzielają czynniki angiokrynne, które regulują proliferację i dojrzewanie komórek macierzystych. Zrozumienie, które komórki wytwarzają te czynniki i jakie pełnią one funkcje w mikrośrodowisku guza, może z kolei doprowadzić do opracowania nowych terapii przeciwnowotworowych.
W tym kontekście zespół badawczy z Japonii, w skład którego wchodzili profesor Hiroyasu Kidoi i dr Yumiko Hayashi z Katedry Integracyjnej Biologii Naczyniowej Wydziału Nauk Medycznych Uniwersytetu Fukui, przeprowadził badanie nad wydzielanym białkiem 1 związanym z frizzled (Sfrp1 ), czynnik angiokrynny, w celu wyjaśnienia jego roli w tkankach nowotworowych.
Wyniki opublikowano online w czasopiśmie In Vitro Cellular & Biologia rozwoju.
„Chociaż naczynia krwionośne są zwykle postrzegane jedynie jako drogi dostarczania tlenu i składników odżywczych, nasze badania skupiają się na zupełnie innej funkcji naczyń krwionośnych, a mianowicie na wytwarzaniu czynników angiokrynnych. Przeprowadziliśmy to badanie wychodząc z założenia, że czynniki angiokrynne mogą również brać udział w progresji nowotworu, i staraliśmy się dowiedzieć, czy Sfrp1 wpływa na utrzymanie CSC i ogólnie tkanki nowotworowej” – wyjaśnia profesor Kidoya.
Aby wyjaśnić te pytania, naukowcy stworzyli myszy z nokautem genu Sfrp1 (Sfrp1-KO), stosując edycję genów CRISPR-Cas9. Następnie przeszczepili nowotwory płuc myszom Sfrp1-KO i myszom typu dzikiego i obserwowali wpływ Sfrp1 (lub jego braku) przy użyciu standardowych technik, takich jak barwienie immunohistochemiczne, cytometria przepływowa i ilościowa analiza ekspresji genetycznej.
Wstępne eksperymenty wykazały, że Sfrp1 jest wytwarzany przez niewielki podzbiór komórek śródbłonka naczyń w tkance nowotworowej i że jego obecność jest ważna dla wzrostu nowotworu. Wzrost guza został zahamowany u myszy Sfrp1-KO, a przeszczepione komórki nowotworowe wykazujące nadekspresję Sfrp1 spowodowały szybszy wzrost guza.
Co ciekawe, naukowcy odkryli, że nowotwory pozbawione Sfrp1 nie były w stanie utrzymać znacznych populacji CSC w późnej fazie wzrostu nowotworu, pomimo tego, że nowotwory te miały wyższy początkowy odsetek CSC. Odkrycie to jest szczególnie ważne, ponieważ wskazuje na jedną z biologicznych ról Sfrp1 w mikrośrodowisku nowotworu i jego udział w patologii nowotworu.
„Niektóre CSC w tkankach nowotworowych znajdują się w stanie zahamowania proliferacji komórek, a ich obecność sprzyja wzrostowi guza i oporności na leki przeciwnowotworowe” – wyjaśnia profesor Kidoya. „Nasze wyniki wskazują, że Sfrp1 może regulować samoreplikację CSC i przejściowy wzrost nowotworu, a także utrzymywać stan spoczynku.”
Dalsze wyniki wykazały, że Sfrp1 nie wpływa na strukturę naczyń krwionośnych w guzie, co sugeruje, że obserwowany wpływ na wzrost guza nie był związany z układem naczyniowym. Zamiast tego analiza ekspresji genetycznej ujawniła, że Sfrp1 sprzyja utrzymaniu CSC poprzez modulowanie dobrze konserwatywnego szlaku sygnałowego Wnt (ewolucyjnie konserwatywnego szlaku, który reguluje ważne aspekty określania losu komórek, migracji komórek i organogenezy w rozwoju embrionalnym).
Ogółem nowa wiedza uzyskana dzięki temu badaniu może utorować drogę do opracowania nowych terapii przeciwnowotworowych ukierunkowanych na mechanizmy pomagające w utrzymaniu CSC.
„Ukierunkowanie wyspecjalizowanych komórek śródbłonka naczyń zaangażowanych w wytwarzanie czynników angiokrynnych może pomóc w zaburzeniu niszy CSC, stanowiąc potencjalne podejście do hamowania wzrostu nowotworu przy minimalnych skutkach ubocznych” – podsumowuje profesor Kidoya.
„Wierzę, że może to doprowadzić do opracowania metod leczenia pacjentów z nieuleczalnym nowotworem, których guzy są oporne na leki przeciwnowotworowe, a także leków zapobiegających nawrotom raka i przerzutom.”
Dalsze badania oparte na tych odkryciach posłużą jako odskocznia do skutecznych metod leczenia raka lekoopornego.