Kako kancerogene ćelije nastavljaju dalje svoj životni put kada napuste primarni tumor, istraživali su naučnici sa German Cancer Research Center i sa Heidelberg University i otkrili da epigenetski status određuje metastaze. Rezultati studije dva istraživačka tima iz Nemačke objavljeni su u Nature Cancer.
Kancerogene ćelije mogu da se ponašaju na dva načina
Na osnovu rezultata istraživanja naučni tim je otkrio da neke tumorske ćelije odmah po napuštanju primarnog tumora počinju da formiraju metastaze, dok druge napuštaju krvni sud i tada mogu da uđu u dug period mirovanja. Ono što određuje kojim putem će kancerogene ćelije krenuti je njihov epigenetski status. Do ovog saznanja došlo se na osnovu ekspiremnta izvršenom na laboratorijskim miševima, što je potvrđeno i u eksperimentima sa ljudskim tumorskim ćelijama. Naučnici smatraju da bi rezultati studije mogli da otvore put za nove dijagnostičke i terapeutske primene.
Šta karcinom čini tako opasnim?
Ćelije raka, koje napuštaju primarni tumor kako bi došle do udaljenih mesta u telu gde mogu da prerastu u „ćerke tumore“ zvane metastaze su ono što karcinom čini opasnim. Dok većina primarnih tumora može efikasno da se leči, metastaze su prava opasnost, kažu onkolozi i procenjuju da je više od 90 odsto svih smrti od raka kod solidnih tumora posledica metastaza.
Istraživači decenijama izučavaju proces nastanka i širenja karcinogenih ćelija i rade na sprečavanju njihovog širenja. Međutim, mehanizmi koji omogućavaju ćeliji raka da prežive u udaljenom organu i na kraju preraste u metastazu još uvek su uglavnom nepoznati.
Endotelne ćelije u krvnim sudovima kontrolišu kancerogene
Kako bi se proširile po celom telu, ćelije raka putuju kroz krv i limfni sistem. Naučnici iz German Cancer Research Center i sa Heidelberg University sada su razvili metod za posmatranje ponašanja migrirajućih ćelija raka kod miševa, odmah po dolasku u metastatski organ – u ovom slučaju, pluća. Otkrili su da neke tumorske ćelije, kada stignu u metastatski organ, napuštaju krvni sud i ulaze u stanje mirovanja. Druge ćelije raka počinju da se dele direktno unutar krvnog suda i prerastaju u metastaze. Ovu delikatnu odluku o sudbini kancerogenih ćelija koje metastaziraju kontrolišu endotelne ćelije, koje oblažu unutrašnjost svih krvnih sudova. One oslobađaju faktore iz Wnt signalnog puta koji podstiču izlazak tumorskih ćelija iz krvnog suda i time pokreću latenciju – stanje prividne neaktivnosti. Kada su istraživači isključili Wnt faktore, latencija se više nije javljala.
Zašto se neke kancerogene ćelije uspavaju, a druge metastaziraju?
– U ovom trenutku, postavili smo sebi pitanje „zašto neke ćelije raka odmah formiraju metastazu, dok druge padaju u neku vrstu sna?“ – ističe Moritz Jakab, autor studije iz German Cancer Research Center.
„Uspavane“ i metastazirajuće ćelije raka nisu se razlikovale genetski, niti u mnogim drugim molekularnim aspektima. Ali, istraživači su uspeli da otkriju finu razliku – metilacija DNK se razlikovala između ova dva tipa ćelija. Kancerogene ćelije, čija je DNK bila manje metilirana, reagovale su osetljivo na faktore Wnt, što je rezultiralo ekstravazacijom iz krvnog suda i kasnijom neaktivnošću. S druge strane, metilovanije ćelije raka nisu reagovale na faktore Wnt, ostale su u krvnom sudu i odmah su počele da formiraju metastaze.
Potencijalni biomarkeri za predviđanje koliko je veliko opterećenje uspavanih ćelija
Kako bi testirali ovu hipotezu, tim je ispitao status metilacije DNK različitih tumorskih ćelijskih linija. Otkrili su da je to direktno u korelaciji sa njihovim metastatskim potencijalom.
– Ovi rezultati su iznenađujući i mogli bi da imaju dalekosežni značaj za dijagnozu i terapiju tumora. Rezultati studije bi, na primer, mogli da pomognu da se određeni obrasci metilacije koriste kao biomarkeri za predviđanje za pacijente koliko je veliko opterećenje uspavanih ćelija raka, a samim tim i kolika je verovatnoća da će se pacijent ponovo javiti nakon uspešnog lečenja primarnog tumora – objašnjava takođe jedan od autora studije Hellmut Augustin navodeći da je prvo potrebno da se prouči da li se prirodni ljudski tumori ponašaju na isti način kao upotrebljene ćelijske linije ili eksperimentalni tumori.
