Kako se stanice raka pluća maskiraju kako bi izbjegle kemoterapiju
Novo istraživanje otkrilo je kameleonske sposobnosti stanica raka pluća: usvajanjem svojstava stanica iz drugih glavnih organa, stanice raka pluća mogu izbjeći kemoterapiju. Nalazi otvaraju putove za ciljanije terapije.
Rak pluća sada je vodeći uzrok smrti povezane s rakom, kako u svijetu, tako i u Sjedinjenim Državama.
Bolest također ima jednu od najnižih stopa preživljavanja - dijelom i zato što su tumori raka pluća ili otporan na liječenje od samog početka ili s vremenom razvijaju rezistenciju na liječenje.
Novo istraživanje sugerira da je jedan od razloga zašto stanice raka mogu pobjeći od kemoterapije posljedica njihove sposobnosti da usvoje karakteristike stanica iz susjednih organa.
Štoviše, novo istraživanje - koje je vodio Purushothama Rao Tata, docent stanične biologije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Duke u Durhamu, NC, i objavljeno u časopisu Razvojna stanica - pronalazi genetsku mutaciju i mehanizam koji pokreću ovaj proces promjene oblika.
Kako se stanice raka pluća maskiraju
Profesor Tata i njegov tim analizirali su genetske podatke iz velike genetske baze podataka, koja je prikupila tisuće uzoraka od 33 različite vrste raka, i profilirali njihove genome.
Istraživači su se usredotočili na takozvani karcinom pluća nemalih stanica, koji čini 80–85 posto svih slučajeva raka pluća.
Analizirajući genome tumora raka pluća, znanstvenici su otkrili da velikom broju njih nedostaje NKX2-1. Ovo je gen poznat po tome što "govori" stanicama da se posebno razviju u plućnu stanicu.
Umjesto toga, tim je otkrio da ove stanice imaju genetske osobine koje su normalno povezane s gastrointestinalnim organima - poput gušterače, dvanaesnika i tankog crijeva - te jednjakom i jetrom.
Na temelju ovih preliminarnih zapažanja, znanstvenici su pretpostavili da bi nokautiranje gena NKX2-1 učinilo da stanice raka pluća izgube svoj identitet i usvoje identitet susjednih organa.
Dakle, istraživači su testirali ovu hipotezu na dva različita modela miša. U prvom su iscrpili plućno tkivo glodavaca gena NKX2-1. To je učinilo da plućno tkivo promijeni svoj izgled i, začudo, svoje ponašanje.
Mikroskopska analiza plućnog tkiva otkrila je da je po svojoj strukturi počelo nalikovati želučanom tkivu, kao i da proizvodi probavne enzime.
To može objasniti rezistenciju na kemoterapiju
Dalje, prof. Tata i tim pitali su se što će se dogoditi ako aktiviraju dva onkogena: SOX2 i KRAS. Pokretanje prvog dovelo je do tumora koji su izgledali kao da borave u prednjem crijevu, dok je aktiviranje potonjeg uzrokovalo tumore koji su izgledali kao da su u srednjem i zadnjem crijevu.
Zajedno, autori zaključuju, "Ova otkrića pokazuju da elementi patološke plastičnosti tumora odražavaju normalnu razvojnu povijest organa u tome što stanice raka stječu sudbinu stanica povezanu s razvojnim srodnim organima."
Profesor Tata, koji je također član Instituta za rak Duke, objašnjava što otkrića znače za razumijevanje kako rak pluća može razviti otpor na kemoterapiju.
"Stanice raka učinit će sve što je potrebno da prežive", objašnjava. "Nakon liječenja kemoterapijom, plućne stanice isključuju neke od ključnih staničnih regulatora i uzimaju karakteristike drugih stanica kako bi stekle otpor."
"Biolozi raka već dugo sumnjaju da bi se stanice raka mogle mijenjati kako bi izbjegle kemoterapiju i stekle rezistenciju, ali nisu znali mehanizme koji stoje iza takve plastičnosti."
Prof. Purushothama Rao Tata
"Sad kad znamo s čime imamo posla u ovim tumorima," dodaje, "možemo unaprijed razmišljati o mogućim putovima koje bi ove stanice mogle krenuti i dizajnirati terapije kako bi ih blokirali."
