Nová stopa pro to, jak se rakovinné bunky rozsirují

Vedci nasli nový klíc k dulezité otázce v oblasti výzkumu rakoviny: jak se sírí rakovinové bunky? Tento klíc spocívá ve zmenách jejich prilnavosti nebo adhezních vlastností: stávají se uvolnenými na míste puvodního nádoru a znovu se pripojují na nové místo. Zmeny zahrnují molekulární interakce mezi bunkami a extracelulární matrix, "lesení", které drzí bunky v míste, aby vytvorily trojrozmerné tkáne.
Takové objevy jsou dulezité, protoze 90% úmrtí na rakovinu není zpusobeno primárními nádory, ale metastatickými nádory, které rostou z bunek, které cestovaly z puvodního místa do jiné zivotne dulezité cásti tela.
Psaní v online vydání z 9 Prírodní komunikace, vedoucí studie Sangeeta Bhatia a kolegové, tvrdí, ze jejich nálezy nabízejí potenciální nové cíle pro léky proti rakovine.
Bhatia, biologický inzenýr a profesor na technologickém institutu Massachusetts v USA, uvádí v tiskovém prohlásení:
"Vzhledem k tomu, ze rakovinové bunky se stanou metastazujícími, muze docházet ke ztráte adheze k normálním tkánovým strukturám. Poté, kdyz se stávají agresivnejsími, získávají schopnost drzet a rust molekuly, které se bezne nenacházejí ve zdravých tkáních, ale se nacházejí v místech nádorových metastáz. "
Hledání zpusobu, jak zastavit jejich rust na nových místech, by mohlo zasahovat do metastatického onemocnení, dodává. To by mohlo stacit k tomu, aby zabránilo rustu sekundárních nádoru.
Lesení, které pomáhá bunkám tvorit trojrozmernou strukturu v tkáni, je extracelulární matrice. Matrix také hraje dulezitou roli pri rízení toho, co bunky delají. Proteiny nazývané integriny sedí na povrchu bunek a chovají se jako kotvy, udrzují bunky privázané k matici.
Ale kdyz se rakovinné bunky pripravují na migraci (metastázují), integrinové kotvy se uvolnují. Ve své studii Bhatia a kolegové zjistili, jak.

Co udelali

Geneticky pripravily mysi na vývoj rakoviny plic a pak se bunky ze ctyr míst v tele: od primárních plicních nádoru, které se pozdeji rozsírily (metastázovaly), z primárních nádoru plic, které nemely metastázu, z metastatických nádoru, které migrovaly z plic do blízké lymfy poznámky a z metastázujících nádoru, které se vydaly na místa dále, jako je játra.
Pomocí metody, kterou vyvinuli pred chvílí, coz znacne zlepsilo jejich schopnost studovat adhezi bunek, vystavili kazdý typ bunky priblizne 800 párum molekul z extracelulární matrice.
Daly malé skvrny bunek na mikroskopické sklícka a kazdý pridal dva ruzné proteiny z extracelulární matrice. Mohli by pak prozkoumat, jak dobre bunky z kazdého typu nádoru prilepily (prilepily) k páru bílkovin.

Hledání nejlepsích dvojic

Nová metoda jim dala moznost studovat interakce více molekul s více bunkami nez predtím. Také tím, ze jim umozní studovat dvojice molekul, mohou hledat synergie adheze, kde dvojice molekul pracují spolecne k ukotvení bunky.
Skutecné prekvapení prislo tehdy, kdyz tým zjistil, ze pokud jde o adhezní vlastnosti, byly metastatické bunky z ruzných primárních nádoru podobnejsí nez u ostatních bunek v primárním nádoru, ze kterého pocházejí.
Jeden pár, který byl pro metastatické nádory zvlást "lepkavý", byl fibronektin a galektin-3. Oba proteiny obsahují nebo vází na cukry.

Ruzné cesty pro ruzné bunky

Vedoucí autor Nathan Reticker-Flynn, PhD student v Bhatia laboratori, ríká ackoliv metastatické nádorové bunky sdílejí znaky adheze, mohou se dostat k ruzným cestám.
Nekteré nádorové bunky vypadají, ze mení kombinaci integrinu, které exprimují, zatímco jiné mení typy cukru na jejich povrchu.
Výsledkem je, ze vsechny tyto zmeny vedou k vyssí nebo nizsí lepivosti (afinity) pro urcité molekuly v extracelulární matrici.
Vedci nalezli podobné výsledky pri vysetrování primárních a metastatických vzorku lidských nádoru. Jedna vec, kterou poznamenali, bylo, ze cím více agresivní byly metastázy, tím více byl prítomen galektin-3.

Nádory pripravují cestu pro nové stránky

Jiz existují dukazy, ze nádory pripravují vzdálené místo pro migraci tím, ze vysílají molekuly, které mení prostredí techto míst, aby bylo snazsí rust rakovinných bunek. Vedci naznacují, ze soucástí tohoto procesu by mohlo být akumulace galektinu-3 a dalsích molekul.
"Existuje spousta dukazu, které naznacují, ze se predtím, nez bunky dokonce dorazí, vytvorí pohostinné místo pro nádorové bunky a vytvorí tam domov," ríká Reticker-Flynn.

Potenciál nových cílu týkajících se léku

Vedci naznacují, ze jejich nálezy nabízejí potenciální nové cíle pro blokování metastáz. Alternativou zamerenou na urcitou genovou mutaci by bylo zamerit se na konkrétní interakci protein-protein nebo protein-cuker.
"Pokud tyto zmeny prinásejí znacný metastatický potenciál, muzeme zacít premýslet o tom, jak cílíte na tuto interakci konkrétne," ríká Reticker-Flynn.
Tým uz mel jít podívat, jestli to funguje: vyradili z genu, takze na povrchu rakovinných bunek byl exprimován méne integrinu, který identifikovali jako interakci s fibronektinem a párem galektinu-3. V techto mysích se nádory nerozsírily tolik.
Dalsí mozností pro vývoj léku je blokují vazebná místa na fibronektinu a galektinu-3 protilátkami, takze nádorové bunky nemohou k nim ukotvit.
Tým se nyní pokousí objevit dalsí podrobnosti o tom, jak nádorové bunky interagují s galektinem-3, a vyvíjí seznam kandidátních léku, které by mohly zastavit tyto interakce.
Prostredky pro studii pocházejí ze spolecnosti Stand Up to Cancer, projektu Koch Institute Circulating Tumor Cell Project, Harvard Institute of Stem Cell, Národní institut pro lécbu rakoviny, Lékarského institutu Howarda Hughesa a Ludwigova centra v MIT.
Napsal Catharine Paddock PhD