Cea mai letală caracteristică a oricărui tip de cancer este metastaza, adică răspândirea celulelor canceroase în tot corpul. O nouă cercetare condusă de o echipă de la Universitatea de Stat din Pennsylvania (Penn State) dezvăluie pentru prima dată mecanismele care stau la baza modului în care celulele canceroase de sân pot invada ţesuturile sănătoase.
Descoperirea echipei americane sugerează că o familie de proteine motorii, cunoscută sub numele de dineine, alimentează mişcarea celulelor canceroase în modele de ţesut moale, oferind noi ţinte clinice împotriva metastazelor şi are potenţialul de a schimba fundamental modul în care este tratat cancerul.
„Această descoperire marchează o schimbare de paradigmă în multe privinţe", a declarat Erdem Tabdanov, profesor asistent de farmacologie la Penn State şi coautor principal al studiului, publicat recent în revista Advanced Science.
Potrivit cercetătorului, până acum, dineina nu a fost niciodată considerată a fi implicată în furnizarea forţei mecanice pentru motilitatea celulelor canceroase, adică abilitatea lor de a se deplasa singure.
Cercetătorii de la Penn speră că că, vizând dineina, ar putea opri în mod eficient motilitatea acestor celule.
[ot-video][/ot-video]
Celule umane de cancer de sân sunt văzute migrând în cadrul unui model 3D pentru ţesut moale sănătos, proiectat de Amir Sheikhi de la Penn State. Microgelurile sunt invizibile pentru a evita interferenţa vizuală cu celulele. Nucleii celulelor sunt de culoare verde. Credit: Erdem Tabdanov/Penn State
Cercetătorii au folosit microscopia în direct pentru a urmări migrarea celulelor vii de cancer de sân în două sisteme diferite, modelate după corpul uman.
Primul sistem, o reţea bidimensională de fibre de colagen, a dezvăluit modul în care celulele canceroase se deplasează printr-o matrice extracelulară care înconjoară tumorile şi a arătat că dineina era esenţială pentru mişcarea celulelor canceroase.
Cel de-al doilea sistem a fost conceput pentru a imita ţesuturile moi, folosind o reţea de particule microscopice de hidrogel sau microgeluri legate între ele în forme asemănătoare tumorilor.
La fel ca în modelul bidimensional, cercetătorii au descoperit în modelul tridimensional că proteina dineină este „indispensabilă" în răspândirea (metastazarea) celulelor canceroase.
Folosind aceste modele tridimensionale care imită parţial o tumoră, cercetătorii au descoperit că, dacă blochează dineina, celulele canceroase nu se pot deplasa eficient şi nu se pot infiltra în ţesuturile solide
Dineina s-a dovedit extrem de importantă în ambele modele pentru locomoţia celulelor, ceea ce sugerează o metodă complet nouă pentru gestionarea cancerului, scriu autorii studiului.
„În loc să ucidem celulele canceroase cu radiaţii sau chimioterapie, noi arătăm cum să le paralizăm", completeaz[ Amir Sheikhi, specialist în biomateriale şi inginerie regenerativă şi profesor asistent de inginerie chimică şi inginerie biomedicală la Penn State.
„Este o veste grozavă, deoarece nu trebuie să ucidem cu adevărat celulele, ceea ce reprezintă o abordare dură care vizează atât celulele canceroase, cât şi cele sănătoase. În schimb, trebuie doar să opreşti celulele canceroase să se mişte", a declarat cercetătorul într-un comunicat al universităţii publicat pe 27 octombrie.
Cercetătorii de la Penn au explicat că „paralizia" celulară s-ar putea dovedi a fi o strategie eficientă de tratament pentru cancer în comparaţie cu tratamentele chimioterapeutice, deoarece, după îndepărtarea chirurgicală a tumorii principale, ar putea împiedica răspândirea cancerului fără a afecta ţesuturile şi celulele sănătoase.
„Şmecheria cu chimioterapia este de a ucide celulele canceroase ceva mai repede decât restul organismului - este o cursă contra cronometru", spune prof. Tabdanov.
„Chimioterapia cauzează multe daune ţesuturilor normale şi sănătoase ale organismului în timp ce este ocupată să ucidă cancerul. Dacă, în schimb, am restricţiona cancerul doar în zona sa primară, am putea păstra neatinse părţile sănătoase ale corpului", a adăugat el.
Cercetătorii au depus mai multe brevete pentru această abordare şi intenţionează să folosească tehnologia pentru a studia o multitudine de boli, inclusiv alte tipuri de cancer. Ei au menţionat că un potenţial tratament clinic este încă departe, fiind necesare mai întâi teste pe animale şi oameni.
Potrivit echipei de la Penn, aceste platforme ar putea permite într-o bună zi o medicină personalizată şi un tratament personalizat pentru cancer şi pentru multe alte boli.
Foto: O celulă umană de cancer de sân, adenocarcinomul MDA-MB-231, demonstrează o aderenţă de tip metastatic, răspândindu-se şi migrând într-o matrice de colagen concepută pentru a imita ţesuturile moi. O nouă cercetare condusă de Penn State dezvăluie pentru prima dată mecanismele care stau la baza modului în care celulele canceroase de sân pot invada ţesuturile sănătoase. Descoperirea, care arată că o proteină motorie numită dineină (dynein) alimentează mişcarea celulelor canceroase în modelele de ţesut moale, oferă noi ţinte clinice împotriva metastazelor şi are potenţialul de a schimba în mod fundamental modul în care este tratat cancerul. Credit: Erdem Tabdanov / Penn State. Creative Commons.
