Ustavitev gibanja tumorskih celic ustavi širjenje raka
Nova spoznanja o gibanju tumorskih celic bi lahko v veliki meri pomagala pri razvoju zdravil za preprečevanje širjenja raka.
Z eksperimentalnim modelom so znanstveniki z Univerze v Minnesoti v Minneapolisu ustavili širjenje rakavih celic, tudi potem, ko so celice spremenile način gibanja.
Možnosti za odpravo raka so veliko večje, če se bolezen ne razširi izven primarnega tumorja.
Približno 90 odstotkov smrtnih primerov, povezanih z rakom, se zgodi zaradi metastaz ali sposobnosti tumorjev, da napadejo bližnje tkivo in se razširijo na druge dele telesa.
Zdravljenje, ki je ustavilo gibanje rakavih celic, bi močno izboljšalo stopnjo preživetja, tako da bi imelo zdravnikom več časa za reševanje primarnega tumorja.
Nova študija, objavljena v reviji Nature Communications, bi lahko pomenil velik korak k temu dosežku.
"Rakove celice so zelo prikrite"
Raziskovalci so postavili laboratorijske različice tumorskega okolja in opazovali, kako se celice raka dojke premikajo skozi njih.
Z uporabo drog so poskušali ustaviti celice z motenjem mehanizmov, ki služijo kot motorji, in ustvarjali sile za gibanje.
Na presenečenje znanstvenikov so celice prešle na povsem drugačen način gibanja, zaradi česar so bile podobne "curljajočim" mehurčkom.
"Rakave celice so zelo prikrite," pripomni starejši avtor dr. Paolo P. Provenzano, izredni profesor na oddelku za biomedicinski inženiring Univerze v Minnesoti. Prizna: "Nismo pričakovali, da bodo celice spremenile svoje gibanje."
Z usmerjanjem obeh načinov gibanja celic hkrati pa so raziskovalci "ustavili celice na svojih poteh".
Doktor Provenzano ugotavlja: »Skoraj tako kot da smo jim uničili GPS, da ne bi mogli najti avtocest. […] Celice so samo sedele tam in se niso premaknile. "
Metastaze in gibanje celic
Metastaze so zapleten proces z več stopnjami. V obeh morajo biti izpolnjeni določeni pogoji, preden lahko rak napreduje.
Na primer, med invazijo na sosednje tkivo se tako tumorske celice kot njihovo mikrookolje ali zunajcelični matriks močno spremenijo.
Večina celic ima nekaj sposobnosti gibanja skozi zunajcelični matriks, ki jih obdaja, zahvaljujoč zapletenim povratnim informacijam, znanim kot kontaktno vodenje.
Znanstveniki so te napotke upoštevali v različnih okoljih, na primer pri celjenju ran in generiranju ter regeneraciji organov.
Doktor Provenzano in njegova ekipa pravijo, da kontaktno vodstvo pomaga tudi rakavim celicam zaznati in slediti potom v tumorjih. Vzorce vodenja primerjajo z "avtocestami" za invazijo rakavih celic.
Stopnja preživetja je običajno nižja pri ljudeh, ki imajo tumorje z veliko teh vzorcev.
Avtorji nove študije ugotavljajo, da medicinska skupnost še ni popolnoma razumela, kako rakave celice zaznavajo napotke za usmerjanje stikov.
Inženirska tumorska mikrookolja
Da bi raziskali, kako celice prepoznajo in sledijo tem potim, je ekipa zasnovala 2-D mikrookolja, ki posnemajo vzorce usmerjevalnih znakov v tumorjih.
Delo z inženirskimi okolji tovrstne raziskave močno pospeši.
"Z uporabo teh nadzorovanih omrežnih mikrookolij smo lahko v urah testirali na stotine dogodkov gibanja celic v primerjavi z enim ali dvema v istem časovnem okviru s slikanjem tumorja," pojasnjuje prvi avtor študije dr. Erdem D. Tabdanov, ki je tudi dela na univerzitetnem oddelku za biomedicinski inženiring.
Naslednji kratek video z univerze v Minnesoti prikazuje, kaj se je zgodilo, ko so raziskovalci z drogami ciljali na motorična gibanja celic raka dojke. Celice so prešle na tekoče, curku podobno gibanje, ki se opira na različne mehanizme.
Skupina namerava svojo metodo preizkusiti na drugih vrstah raka, nato pa začeti preskuse na živalih. Če bo šlo dobro, bi morali preskusi na ljudeh slediti v nekaj letih.
Raziskovalci morajo raziskati tudi druge vidike pristopa, na primer učinek na zdrave celice.
"Na koncu bi radi našli načine za zatiranje gibanja rakavih celic, hkrati pa okrepili gibanje imunskih celic za boj proti raku."
Dr. Paolo P. Provenzano
