KAKO KISLOST TUMORJA POMAGA ŠIRITI RAKA?

S preizkušanjem, kaj se dogaja s celicami v kislih predelih tumorjev, so znanstveniki odkrili nove informacije o invazivnosti in širjenju raka. Odkritje bi lahko privedlo do boljšega zdravljenja agresivnih tumorjev.

Nova študija raziskuje, kako kislo okolje spodbuja širjenje tumorja.

Raziskovalci na Massachusetts Institute of Technology (MIT) v Cambridgeu so ugotovili, da kisle tumorske regije ali regije z nizkim pH spremenijo izražanje genov v rakavih celicah na načine, ki jih naredijo bolj agresivne.

V prispevku, ki je objavljen v reviji Raziskave raka, opisujejo, kako so z zmanjšanjem kislosti tumorja lahko pri miših obrnili postopek.

"Tumorska acidoza," pravi avtor prve študije dr. Nazanin Rohani, ki je bila po zaključku dela podoktorska raziskovalka na Inštitutu za integrativne raziskave raka Koch na MIT, "povzroča izražanje molekul, ki sodelujejo pri invaziji celic in migracije.

"To reprogramiranje, ki je znotrajcelični odziv na padec zunajceličnega pH, daje rakavim celicam sposobnost, da preživijo v razmerah z nizkim pH in se razmnožujejo."

Metastaze in tumorsko okolje

Metastaze so zapleten proces, s katerim rakave celice postanejo mobilne, se ločijo od primarnih tumorjev, napadejo bližnje tkivo, migrirajo in nato vzpostavijo sekundarne tumorje v drugih delih telesa.

Približno 9 od 10 vseh smrtnih primerov zaradi raka je "povezanih z metastazami". Brez metastaz bi bil rak veliko bolj obvladljiva in manj huda bolezen.

Včasih so znanstveniki verjeli, da je možnost metastaziranja tumorjev odvisna le od sprememb rakavih celic.

Od takrat pa so raziskovalci izvedeli, da je "maligno napredovanje raka" odvisno tudi od rakavih celic, ki sodelujejo v "zapleteni mreži interakcij" z drugimi deli tkiva, ki jih obkroža, ali tumorskem mikrookolju.

Zdaj znanstveniki dobro razumejo, da tumorji niso zgolj zbirke množijočih se rakavih celic, temveč "živa bitja", ki obsegajo veliko različnih vrst celic. Dejansko lahko kompleksnost tumorskega tkiva "celo presega" kompleksnost zdravih tkiv.

Študija, ki so jo izvedli dr. Rohani in njeni sodelavci, prispeva k vse večjemu znanju o tumorskih mikrookoljih in njihovem prispevku k metastazam.

Kartiranje kislosti tumorja

Prejšnje raziskave so že pokazale, da ima kislost v tumorskem mikrookolju močan vpliv na invazivnost raka. Vendar pa ni bilo jasno, kako se kislost spreminja v tumorju in kako lahko spremeni gene, da bodo tumorske celice bolj invazivne.

Pred nedavno študijo je prevladovalo stališče, da se je visoka kislost v tumorjih pojavljala predvsem na območjih, ki so stradala od kisika in so imeli slabo oskrbo s krvjo.

Za svojo preiskavo so raziskovalci MIT uporabili "pH-sondo" za kartiranje kislosti tumorjev raka dojke pri miših.

Ko pH-sonda zazna celico v kislem okolju, v celično membrano vstavi majhno beljakovinsko molekulo. Na ta način lahko raziskovalci označijo in prepoznajo celice v kislih predelih tumorjev.

Na presenečenje je ekipa ugotovila, da kisla območja niso prisotna samo v hipoksičnih ali kisikovih žepih znotraj tumorjev. Na površinah tumorjev - kjer se povežejo s stromo ali "strukturnim tkivom", ki jih obdaja - so bile tudi kisle regije.

To odkritje je nakazovalo, da stradanje kisika ni glavni razlog za zakisanost tumorjev. Po natančnejši preiskavi so znanstveniki odkrili drugačen vzrok kislosti mikrookolja na površini tumorja.

Zmanjšanje kislosti tumorja

Izkazalo se je, da se je presnova številnih celic na površini tumorjev dojk spremenila v aerobno glikolizo. Ta vrsta presnove proizvaja mlečno kislino, zaradi česar je tumorsko mikrookolje bolj kislo.

V teh kislih površinah tumorske površine so celice spremenile svoje gene, da so vključile procese, ki spodbujajo invazijo in metastaze.

Aktivirani geni so vključevali gen, ki sodeluje pri razvoju zarodkov in proizvaja beljakovine, ki pomagajo migraciji celic po krvnem obtoku. Druga je tista, ki omogoča tumorskim celicam, da bolje prodrejo v okoliško tkivo.

V drugem sklopu poskusov je skupina ugotovila, da je zmanjšanje kislosti tumorskega mikrookolja vrnilo genske izraze skoraj nazaj v normalno stanje.

Raziskovalci so zmanjšali kislost tumorja pri miših z dodajanjem natrijevega bikarbonata njihovi pitni vodi. Tudi druge študije so pokazale, da to zmanjšuje metastaze pri miših.

Starejši avtor študije Frank B. Gertler, profesor biologije na MIT, pravi, da ljudje ne prenašajo natrijevega bikarbonata in zato zanje to ne bi bilo primerno potencialno zdravljenje.