Kako se celice pljučnega raka preoblečejo, da bi se izognile kemoterapiji
Nove raziskave so razkrile kameleonske sposobnosti celic pljučnega raka: s prevzemanjem lastnosti celic drugih pomembnih organov lahko celice pljučnega raka uidejo kemoterapiji. Ugotovitve odpirajo poti za bolj ciljno usmerjene terapije.
Pljučni rak je danes vodilni vzrok smrti zaradi raka, tako po vsem svetu kot v ZDA.
Tudi bolezen ima eno najnižjih stopenj preživetja - deloma zato, ker so tumorji pljučnega raka bodisi odporni na zdravljenje bodisi sčasoma razvijejo odpornost na zdravljenje.
Nove raziskave kažejo, da je eden od razlogov, zakaj rakave celice lahko uidejo kemoterapiji, njihova sposobnost sprejemanja značilnosti celic iz sosednjih organov.
Še več, nova študija, ki jo je vodil Purushothama Rao Tata, docent za celično biologijo na Medicinski fakulteti Duke University v Durhamu, NC, in objavljena v reviji Razvojna celica - najde gensko mutacijo in mehanizem, ki poganja ta proces spreminjanja oblike.
Kako se celice pljučnega raka preoblečejo
Profesor Tata in njegova ekipa so analizirali genetske podatke iz velike genetske baze podatkov, v kateri je bilo zbranih na tisoče vzorcev 33 različnih vrst raka, in jih profilirali.
Raziskovalci so se osredotočili na tako imenovani nedrobnocelični pljučni rak, ki predstavlja 80–85 odstotkov vseh primerov pljučnega raka.
Pri analizi genomov tumorjev pljučnega raka so znanstveniki ugotovili, da v velikem številu od njih primanjkuje NKX2-1. To je gen, znan po tem, da celicam "govori", da se razvijejo posebej v pljučno celico.
Namesto tega je ekipa ugotovila, da imajo te celice genetske lastnosti, ki so običajno povezane z organi prebavil - kot so trebušna slinavka, dvanajstnik in tanko črevo - ter požiralnik in jetra.
Na podlagi teh predhodnih opažanj so znanstveniki domnevali, da bi z izločitvijo gena NKX2-1 celice pljučnega raka izgubile identiteto in prevzele identiteto sosednjih organov.
Torej so raziskovalci to hipotezo preizkusili v dveh različnih modelih miši. V prvem so glodalcem izčrpali pljučno tkivo gena NKX2-1. S tem je pljučno tkivo spremenilo videz in presenetljivo vedenje.
Mikroskopska analiza pljučnega tkiva je pokazala, da je po svoji strukturi začelo spominjati na želodčno tkivo in proizvaja prebavne encime.
To lahko pojasni odpornost na kemoterapijo
Nato so se profesor Tata in ekipa spraševali, kaj bi se zgodilo, če bi aktivirali dva onkogena: SOX2 in KRAS. Sprožitev prvega je privedla do tumorjev, ki so bili videti, kot da prebivajo v prednjem črevesu, medtem ko je aktiviranje slednjih povzročilo tumorje, ki so bili videti kot v srednjem in zadnjem črevesju.
Avtorja skupaj zaključujeta: "Te ugotovitve dokazujejo, da elementi patološke tumorske plastičnosti zrcalijo normalno razvojno zgodovino organov, saj rakave celice pridobijo celično usodo, povezano z razvojno povezanimi sosednjimi organi."
Profesor Tata, ki je tudi član Inštituta za raka Duke, pojasnjuje, kaj ugotovitve pomenijo za razumevanje, kako lahko pljučni rak razvije odpornost na kemoterapijo.
"Rakove celice bodo storile vse, da bodo preživele," pojasnjuje. "Po zdravljenju s kemoterapijo pljučne celice izklopijo nekatere ključne celične regulatorje in poberejo značilnosti drugih celic, da dobijo odpornost."
"Biologi raka že dolgo sumijo, da bi se lahko rakave celice spremenile, da bi se izognile kemoterapiji in dosegle odpornost, vendar niso poznali mehanizmov za takšno plastičnost."
Prof. Purushothama Rao Tata
"Zdaj, ko vemo, s čim imamo opravka pri teh tumorjih," dodaja, "lahko vnaprej razmišljamo o možnih poteh, ki bi jih te celice lahko ubrale, in oblikujemo terapije, ki jih bodo blokirale."
