KAKO KISELOST TUMORA POMAŽE ŠIRENJU RAKA?

Ispitujući što se događa sa stanicama u kiselim regijama tumora, znanstvenici su otkrili nove informacije o invazivnosti i širenju raka. Otkriće bi moglo dovesti do boljeg liječenja agresivnih tumora.

Novo istraživanje istražuje kako kiselo okruženje potiče širenje tumora.

Istraživači s Massachusetts Institute of Technology (MIT) u Cambridgeu otkrili su da kisele ili niske pH tumorske regije mijenjaju ekspresiju gena u stanicama raka na načine koji ih čine agresivnijima.

U radu koji se pojavljuje u časopisu Istraživanje raka, opisuju kako su smanjenjem kiselosti tumora uspjeli preokrenuti postupak kod miševa.

„Akcidoza tumora", kaže autor prvog studija dr. Nazanin Rohani, koji je bio postdoktorski istraživač na Koch Institutu za integrativno istraživanje raka na MIT-u kad je dovršila posao, „dovodi do izražaja molekula uključenih u invaziju stanica i migracija.

"Ovo reprogramiranje, koje je unutarćelijski odgovor na pad izvanstaničnog pH, daje stanicama karcinoma sposobnost da prežive u uvjetima niskog pH i razmnožavaju se."

Metastaze i tumorsko okruženje

Metastaze su složeni proces kroz koji stanice raka postaju pokretne, odvajaju se od primarnih tumora, napadaju obližnje tkivo, migriraju i potom postavljaju sekundarne tumore u drugim dijelovima tijela.

Otprilike 9 od 10 svih smrtnih slučajeva od raka "povezano je s metastazama". Bez metastaza, rak bi bio puno upravljivija i manje teška bolest.

Bilo je vrijeme kada su znanstvenici vjerovali da potencijal tumora da metastazira ovisi samo o promjenama na stanicama karcinoma.

Od tada, međutim, istraživači su naučili da „zloćudno napredovanje karcinoma“ ovisi i o stanicama karcinoma koje sudjeluju u „zamršenoj mreži interakcija“ s drugim dijelovima tkiva koji ih okružuju ili mikrookolišu tumora.

Sada postoji dobro razumijevanje među znanstvenicima da tumori nisu samo zbirka umnožavajućih se kancerogenih stanica, već "živa bića", koja obuhvaća mnogo različitih vrsta stanica. Zapravo, složenost tumorskog tkiva "može čak i premašiti" složenost zdravih tkiva.

Studija koju su dr. Rohani i njezini kolege poduzeli dodaje sve većem broju znanja o mikrookruženju tumora i njihovom doprinosu metastaziranju.

Mapiranje kiselosti tumora

Prethodna su istraživanja već utvrdila da kiselost u mikrookolišu tumora ima snažan učinak na invazivnost karcinoma. Međutim, ono što nije bilo jasno bilo je kako kiselost varira u tumoru i kako bi to moglo promijeniti gene kako bi tumorske stanice učinile invazivnijima.

Prije nedavne studije, prevladavalo je mišljenje da se povišena kiselost u tumorima javlja uglavnom u područjima gladnim kisika s lošom opskrbom krvlju.

Za svoje istraživanje, istraživači s MIT-a koristili su "pH-sondu" za mapiranje kiselosti tumora raka dojke kod miševa.

Kada pH-sonda otkrije stanicu u kiselom okruženju, ona u stanicu unosi malu molekulu proteina. Na taj način istraživači mogu označiti i identificirati stanice u kiselim dijelovima tumora.

Na svoje iznenađenje, tim je otkrio da kisela područja nisu prisutna samo u hipoksičnim džepovima unutar tumora kojima nedostaje kisika. Površine tumora - tamo gdje se povezuju sa stromom ili „strukturnim tkivom“ koje ih okružuje - također su sadržavale kisela područja.

Ovo otkriće sugerira da gladovanje kisikom nije glavni razlog kiselosti u tumorima. Pomnijim istraživanjem, znanstvenici su otkrili drugačiji uzrok kiselosti mikrookoline na površini tumora.

Smanjivanje kiselosti tumora

Činilo se da se metabolizam mnogih stanica na površini tumora dojke promijenio u aerobnu glikolizu. Ova vrsta metabolizma stvara mliječnu kiselinu, koja je mikrookoliš tumora učinila kiselijim.

U tim kiselim površinama tumorske površine stanice su promijenile svoje gene kako bi uključili procese koji favoriziraju invaziju i metastaze.

Aktivirani geni uključuju jedan koji je uključen u razvoj embrija i proizvodi protein koji pomaže migraciji stanica kroz krvotok. Druga je ona koja tumorskim stanicama omogućuje prodiranje u okolno tkivo.

U drugom nizu eksperimenata, tim je otkrio da je smanjenje kiselosti mikrookoline tumora vratilo ekspresiju gena gotovo natrag u normalu.

Istraživači su smanjili kiselost tumora kod miševa dodavanjem natrijevog bikarbonata u vodu za piće. Druge studije također su otkrile da to smanjuje metastaze na miševima.

Stariji autor studije Frank B. Gertler, profesor biologije na MIT-u, kaže da ljudi ne podnose natrijev bikarbonat, pa im to ne bi bio prikladan potencijalni tretman.