Jak se rakovina rozsiruje na bunecnou úroven - vedci najdou stopy

Skutecnost, ze ruzné typy nádoru se rozsírily pouze do konkrétních, vybraných orgánu, bylo vedcum výzkumu rakoviny známo déle nez sto let. Dosud vsak vedci nedokázali urcit teorii "pudy a semen" z roku 1889, coz je základní mechanismus metastázy specifické pro orgány.
Weill Cornell Medical výzkumníci z Memorial Sloan-Kettering Cancer Center a jejich spolupracovníci mozná objevili vysvetlení, které by mohlo poskytnout nový pohled na teorii "pudy a semen". V clánku nedávno zverejneném online v roce 2006Prírodní medicína, popsali nový mechanismus pro kontrolu metastáz rakoviny, který by mohl být potenciálne pouzit jako nový diagnostický nástroj a moznost lécby.
Exozicní vezikuly jsou specifickým podtypem membránových vácku, které cirkulují v krvi a obsahují cetné proteiny, lipidy a dokonce nukleové kyseliny. Ve své studii se výzkumníci podarilo prokázat mechanismus, kterým melanomové rakovinné bunky uvolnují malé exosomové vezikuly, které se pohybují na ruzných místech, jako je mozek, kosti, játra a plíce, kde se bunecný materiál ve vesikulách spojí s temito orgány, dokonalé prostredí pro sírení nádorových bunek.
Vedci poukazují na to, ze tyto skodlivé exosomy mohou mít ruzné úcinky; Napríklad, oni jsou schopni vyvolat zánet, dále proces deravých cév a "programovat" progenitorové bunky kostní drene, aby se zapojili do brzy se vyskytující metastatické kaskády. Exosomy mohou být potenciálne výhodné v diagnóze, prognóze a lécbe rakoviny, protoze jsou snadno prístupné a meritelné, protoze cirkulují v krevním recisti.
Dr. David C. Lyden, profesor Stavros S. Niarchos v pediatrické kardiologii a docent pediatrie a bunecné a vývojové biologie na Weill Cornell Medical College, který je také pediatrickým neuro-onkologem na Cancer Center Memorial Sloan-Kettering, vysvetlil: "Exosomový profil by mohl být uzitecný mnoha zpusoby - aby bylo mozné rychle odhalit rakovinu, predpovedet agresivitu pacienta a odpovedet na chemoterapii nebo jiné lécby a porozumet riziku recidivy nebo rozsírení rakoviny dríve, nez budou tradicní metody být schopen."
Doktorka Jacqueline F. Brombergová, která studuje rakovinu prsu a která je pridruzeným osetrujícím lékarem na Cancer Center Memorial Sloan-Kettering a docent lékaru Weill Cornell, dodává: "Veríme, ze kazdý typ nádoru bude mít svuj vlastní exosomální proteinový profil které budou predstavovat kazdý subtyp nádoru.Exozomální proteiny budou uzitecné pro prognózu v predpovedi, kterí pacienti, vcetne tech, kterí rozvinou nemoci desetiletí po jejich puvodní diagnóze, budou pravdepodobne ohrozeni budoucím metastatickým onemocnením. "
Podle vedoucího autora doktora Hectora Peinada, inzenýra molekulární biologie na oddelení pediatrie Weill Cornell Medical College, zjistení naznacují, ze pokud má být terapie rakoviny úcinná, musí být vícevrstvá, ríkat: "Pokud, v budoucnu jsme mohli najít zpusob, jak kontrolovat "vzdelávání" bunek kostní drene, stejne jako uvolnování a obsah nádorových exosomu u pacientu s rakovinou, mohli bychom omezit a snízit sírení rakoviny a zlepsit kvalitu zivota pacienta a jeho prezití. "
Vedoucí autor, Dr. Lyden a jeho tým byli prvními, kterí objevili, ze bunky pocházející z kostní drene (BMDC) byly rozhodující pro vytvorení primárních míst ve vzdálených orgánech nazývaných "pre-metastatické výklenky", které poskytují perfektní základnu pro bunky, které se sírí z primárního nádoru. Po léta zkoumali dekódování biochemických procesu, které vytvárejí tyto výklenky, a snazily se pochopit signály, které indukují BMDC k tomu, aby vykonávali své funkce ve výklenku. Nejprve zkoumali exosomy, o kterých se puvodne predpokládalo, ze se skládají z pouhých bunecných trosku, které se pouzívají k vylucování pouzitých proteinu, ale pozdeji se zjistilo, ze obsahují RNA stejne jako nukleové kyseliny, které se nacházejí v rakovinových bunkách.
Rozhodli se prozkoumat, zda exosomy uvolnené z melanomu hrály zvlástní roli v rakovine, a podle Dr. Lydena zjistili:

"Pri jejich uvolnení z primárního nádoru se exosomy pocházející z melanomových bunek spojí s bunkami ve vzdálených metastatických orgánech a lymfatických uzlinách, coz zprostredkuje vaskulární únik a zánet, címz podporuje tvorbu pre-metastatických výklenku, které zvysují budoucí metastatický rust."

Dr. Peinado vysvetluje, ze exosomy prenásejí cetné exosomální proteiny na BMDC, kde jsou schopni reprogramovat bunky, aby se zapojili do metastatické kaskády, a ríkali: "Nasli jsme onkogenní protein nazývaný MET, který je produkován vysoce metastatickými nádory a je zabalen do nádorových exosomu, nádorové exosomy cirkulují, fúzují a sdelují své informace, vcetne MET onkoproteinu, mnoha bunkám, jako jsou bunky kostní drene, které naopak podporují prometastatický fenotyp. "
Krome toho také zjistili, ze preprogramování BMDC pomocí exosomu má dlouhodobý úcinek. To by mohlo potenciálne vysvetlit, proc nádory mohou lezet v klidu léta dríve, nez se náhle vyvinou na metastatické onemocnení. Podle Dr. Bromberga jsou tato zjistení zivotne dulezitá vzhledem k tomu, ze "vzdelaná kostní dren je klícem k recidive onemocnení a muze dokonce podporit budoucí sekundární rakovinu."
Vedci zjistili po vysetrení vzorku lidské krve, ze pacienti s melanomem IV. Stupne s rozsírenou metastázou meli specifický podpis exosomálních proteinu (vcetne MET), které nebyly objeveny v krvi pacientu s nemetastatickým melanomem.
Podle výzkumníku by tento proteinový podpis mohl slouzit jako potenciální marker k predpovedi, kterí pacienti s onemocnením III. Stupne a lokálními metastázami lymfatických uzlin budou následne vystaveni riziku vzniku vzdáleného metastatického onemocnení.
Dr. Lyden uvádí: "Lécebné postupy by mohly být zahájeny dríve u techto vysoce rizikových pacientu, aby se zabránilo progresi onemocnení. Nase výsledky prokázaly, ze exprese onkoproteinu MET, která muze být snadno analyzována jednoduchým krevní test, by mohla být pouzita jako nový marker metastatické onemocnení u pacientu s melanomem. "
Po dalsím zkoumání se tým shledal, ze by mohl snízit exosomálne indukované metastázy, a to bud zamerením na Rab27a, protein zodpovedný za produkci exosomu nebo proaktivní pouzitím exosomu pocházejících z bunek melanomu, které se zrídka metastazují za úcelem preprogramování BMDC.
Dr. Lyden uzavírá:

"Bylo zjisteno, ze méne nebo nemetastázové exosomální proteiny mohou vychovávat bunky kostní drene, aby se vyhnuly úcasti v metastatickém procesu. Práce na urcení konkrétních exosomálních proteinu muze být zodpovedná za prevenci metastatické participace. v klinice, kde nemetastatické exosomové proteiny mohou pomoci zabránit zrychlení rustu nádoru a metastazujícímu onemocnení, coz pacientum s rakovinou umozní zít déle.

Napsal Petra Rattue