Jak se buňky rakoviny plic maskují, aby se vyhnuly chemoterapii

Nový výzkum odhalil chameleonické schopnosti buněk rakoviny plic: přijetím vlastností buněk z jiných hlavních orgánů mohou buňky rakoviny plic uniknout chemoterapii. Zjištění otevírají cesty pro cílenější terapie.

Rakovinné buňky (zde zobrazené s lymfocyty) mohou mít schopnost změnit svůj vzhled a chování, aby unikly léčbě.

Rakovina plic je nyní hlavní příčinou úmrtí na rakovinu, a to jak na celém světě, tak ve Spojených státech.

Toto onemocnění má také jednu z nejnižších hodnot přežití - částečně proto, že nádory rakoviny plic jsou buď od začátku rezistentní na léčbu, nebo se u nich postupem času vyvine rezistence.

Nový výzkum naznačuje, že jedním z důvodů, proč mohou rakovinné buňky uniknout chemoterapii, je jejich schopnost přijmout vlastnosti buněk ze sousedních orgánů.

A co víc, nová studie - kterou vedl Purushothama Rao Tata, odborný asistent buněčné biologie na Lékařské fakultě Duke University v Durhamu v NC, a publikovaná v časopise Vývojová buňka - najde genetickou mutaci a mechanismus, který řídí tento proces posunu tvaru.

Jak se maskují buňky rakoviny plic

Profesor Tata a jeho tým analyzovali genetická data z velké genetické databáze, která shromáždila tisíce vzorků z 33 různých typů rakoviny, a profilovala jejich genomy.

Vědci se zaměřili na takzvaný nemalobuněčný karcinom plic, který tvoří 80–85 procent všech případů rakoviny plic.

Při analýze genomů nádorů rakoviny plic vědci zjistili, že velkému počtu z nich chybí NKX2-1. Jedná se o gen známý tím, že „říká“ buňkám, aby se konkrétně vyvinuly v plicní buňku.

Místo toho tým zjistil, že tyto buňky měly genetické vlastnosti normálně spojené s gastrointestinálními orgány - jako je pankreas, duodenum a tenké střevo - a jícnem a játry.

Na základě těchto předběžných pozorování vědci předpokládali, že vyřazení genu NKX2-1 způsobí, že buňky rakoviny plic ztratí svou identitu a přijmou identitu sousedních orgánů.

Vědci tedy tuto hypotézu testovali na dvou různých modelech myší. V první z nich vyčerpali plicní tkáň hlodavců genu NKX2-1. Tím se způsobila změna plicní tkáně a překvapivě i její chování.

Mikroskopická analýza plicní tkáně odhalila, že začala svou strukturou připomínat žaludeční tkáň a také produkovat trávicí enzymy.

To může vysvětlovat odolnost vůči chemoterapii

Dále se profesor Tata a tým zajímali, co by se stalo, kdyby aktivovali dva onkogeny: SOX2 a KRAS. Spuštění prvního vedlo k nádorům, které vypadaly, jako by se nacházely v předním břiše, zatímco aktivace druhého způsobily nádory, které vypadaly, jako by byly ve středním a zadním střevě.

Autoři společně uzavírají: „Tato zjištění ukazují, že prvky patologické plasticity nádorů odrážejí normální vývojovou historii orgánů v tom, že rakovinné buňky získávají buněčné osudy spojené s vývojově souvisejícími sousedními orgány.“

Profesorka Tata, která je také členkou Duke Cancer Institute, vysvětluje, co tato zjištění znamenají pro pochopení toho, jak by se u rakoviny plic mohla vyvinout rezistence na chemoterapii.

"Rakovinné buňky udělají vše, aby přežily," vysvětluje. "Po léčbě chemoterapií plicní buňky vypnuly ​​některé z klíčových buněčných regulátorů a zachytily vlastnosti ostatních buněk, aby získaly rezistenci."

"Rakoviní biologové již dlouho tušili, že se rakovinné buňky mohou formovat, aby se vyhnuly chemoterapii a získaly rezistenci, ale neznaly mechanismy takové plastičnosti."

Purushothama Rao Tata

"Nyní, když víme, s čím máme u těchto nádorů co do činění," dodává, "můžeme předem uvažovat o možných cestách, kterými by se tyto buňky mohly ubírat, a navrhnout terapie k jejich blokování."

none:  suché oko biologie - biochemie plicní systém