Cancerul este una dintre principalele cauze de deces la nivel mondial. Unul dintre principalele motive pentru care cancerul este o boală atât de mortală este capacitatea celulelor canceroase de a deveni rezistente la medicamente. După zeci de ani de cercetare medicală, oamenii de ştiinţă au ajuns să înţeleagă că tumorile maligne adăpostesc adesea o populaţie specială de celule numite celule stem canceroase (CSC). La fel ca şi celulele stem normale, aceste CSC se pot auto-reînnoi şi se pot diferenţia în diferite tipuri de celule în cadrul unei tumori, jucând roluri importante nu numai în creşterea tumorală şi în metastaze, ci şi în dezvoltarea rezistenţei la medicamente.
Din păcate, dezvoltarea de terapii care vizează direct CSC s-a dovedit a fi destul de dificilă, având în vedere capacitatea lor de a se adapta şi de a se repopula. Astfel, unii cercetători şi-au îndreptat atenţia către vasele de sânge din ţesutul tumoral.
În ultimii ani, cercetătorii au descoperit că anumite subpopulaţii de celule endoteliale (celule care căptuşesc vasele de sânge) secretă factori angiocrini, care reglează proliferarea şi maturizarea celulelor stem.
Înţelegerea celulelor care produc aceşti factori şi a funcţiilor lor în micro-mediul tumoral poate, la rândul său, să conducă la noi terapii împotriva cancerului.
Cercetătorii japonezi şi-au propus să clarifice rolul unui factor angiocrin evaziv în micro-mediul tumoral şi efectul acestuia asupra celulelor stem canceroase.
Factorii angiocrini sunt factori de creştere specifici paracrini care sunt secretaţi de vasele de sânge şi care reglează o gamă largă de procese de dezvoltare a organelor şi de homeostazie a ţesuturilor.
Echipa de la Departamentul de Biologie Vasculară Integrativă din cadrul Facultăţii de Ştiinţe Medicale a Universităţii din Fukui, a efectuat un studiu asupra unei proteine secretate legate de frizzled 1 (Sfrp1) - un factor angiocrin - pentru a clarifica rolul său în ţesuturile tumorale.
Descoperirile lor au fost publicate online în revista In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal.
„În timp ce vasele de sânge sunt considerate de obicei doar o cale de aprovizionare cu oxigen şi nutrienţi, cercetarea noastră s-a concentrat pe o funcţie complet diferită a vaselor de sânge, şi anume producţia de factori angiocrini. Am efectuat această cercetare cu ideea că factorii angiocrini ar putea fi, de asemenea, implicaţi în progresia tumorală şi am urmărit să elucidăm dacă Sfrp1 afectează menţinerea CSC şi pe cea a ţesutului tumoral în ansamblu", explică prof. Hiroyasu Kidoya din cadrul Departamentului de Biologie Vasculară Integrativă al Facultăţii de Ştiinţe Medicale de la Universitatea din Fukui., într-un comunicat al universităţii.
Pentru a face lumină asupra acestor aspecte, cercetătorii au crescut şoareci Sfrp1-knockout/KO (fără Sfrp1) folosind instrumentul de editare a genomului, CRISPR-Cas9.
Apoi, ei au transplantat tumori de carcinom pulmonar în şoareci Sfrp1-KO şi şoareci de tip sălbatic şi au observat efectele Sfrp1 (sau lipsa acesteia) folosind tehnici standard, cum ar fi imunocoloraţia, citometria de flux şi analiza cantitativă a expresiei genetice.
Experimentele iniţiale au arătat că Sfrp1 este produs într-un mic subset de celule endoteliale vasculare din ţesutul tumoral şi că prezenţa sa este importantă pentru creşterea tumorii.
Nu numai că a fost suprimată creşterea tumorii la şoarecii Sfrp1-KO, dar celulele tumorale transplantate care supraexprimă Sfrp1 au dat naştere la tumori cu creştere mai rapidă.
În mod interesant, cercetătorii au descoperit că tumorile cu deficit de Sfrp1 nu au putut menţine populaţii substanţiale de CSC în timpul etapelor târzii ale creşterii tumorale, chiar dacă aceste tumori aveau iniţial un procent mai mare de CSC.
Această constatare este deosebit de importantă, deoarece face aluzie la unul dintre rolurile biologice ale Sfpr1 în micro-mediul tumoral şi la implicarea sa în patologia cancerului.
„Unele CSC din ţesuturile tumorale există într-o stare de proliferare celulară oprită, iar prezenţa lor contribuie la creşterea tumorii şi la rezistenţa la medicamentele anticancerigene”, explică profesorul Kidoya.
„Rezultatele noastre indică faptul că Sfrp1 poate regla auto-reînnoirea CSC şi creşterea malignă tranzitorie şi acţionează pentru a menţine o stare latentă”.
Consolidând şi mai mult aceste rezultate, cercetătorii au observat că Sfrp1 nu a afectat structura vaselor de sânge din cadrul tumorii, ceea ce implică faptul că efectele observate asupra creşterii tumorale nu au legătură cu vasculatura.
În schimb, analizele de expresie genetică au arătat că Sfrp1 contribuie la menţinerea CSC prin modularea căii de semnalizare Wnt bine conservate (o cale conservată la nivel evolutiv care reglează aspecte cheie ale determinării sorţii celulare, migraţiei celulare şi organogenezei în timpul dezvoltării embrionare).
În general, cunoştinţele nou descoperite furnizate de această lucrare ar putea deschide calea pentru dezvoltarea de noi terapii împotriva cancerului care să vizeze mecanismele care contribuie la menţinerea celulelor stem canceroase.
„Ţintirea celulelor endoteliale vasculare specializate, implicate în producerea de factori angiocrini, ar putea ajuta la distrugerea nişei CSC, servind ca o potenţială abordare pentru inhibarea creşterii tumorale cu efecte secundare minime”, conchide profesorul Kidoya.
„Cred că acest lucru ar putea duce la dezvoltarea de tratamente pentru pacienţii cu cancer dificil de tratat, ale căror tumori prezintă rezistenţă la medicamentele anticancerigene, precum şi agenţi terapeutici, pentru a suprima recidiva şi metastazele cancerului”
Cercetările ulterioare bazate pe aceste descoperiri vor servi ca o piatră de temelie pentru terapii eficiente pentru cancerul rezistent la medicamente, este speranţa cercetătorilor niponi.
