Două descoperiri recente în domeniul celulelor stem, reuşite de oameni de ştiinţă de la Cedars-Sinai din Statele Unite, pot ajuta la eficientizarea tratamentului cancerului şi la scurtarea timpului de recuperare după radio şi chimioterapie.
În primul studiu, publicat în revista Blood, cercetătorii au descoperit o proteină exprimată de celulele stem din sânge, care ar putea ajuta la identificarea, studierea şi folosirea celulelor pentru tratamente.
„Arătăm că această proteină, syndecan-2, identifică celulele stem primare din sânge şi reglează funcţia celulelor stem“, spune dr. John Chute, directorul diviziei de hematologie şi terapie celulară din cadrul Cedars-Sinai şi autorul principal al studiului. Celulele stem din sânge, care călătoresc prin inimă, artere, capilare şi vene, se găsesc în cantităţi mici în măduva osoasă şi în sângele periferic. Aceste celule stem sunt de interes pentru oamenii de ştiinţă, deoarece produc toate celulele sanguine şi celulele imune din organism. Acest tip de celule stem sunt utilizate în tratamentul curativ al persoanelor cu leucemie şi limfom.
Abordarea se confruntă însă cu o provocare majoră, spun specialiştii, întrucât celulele stem hematopoietice reprezintă mai puţin de 0,01% din celulele din măduva osoasă şi sângele periferic şi nu există încă o modalitate eficientă de a le separa de alte celule. Asta înseamnă că atunci când oamenii primesc perfuzii intraosoase sau cu celule din sângele periferic, ei primesc un număr mic de celule stem terapeutice împreună cu o mare cantitate de alte celule.
Pentru a studia acest fenomen, cercetătorii au extras celule din măduva osoasă de la şoareci adulţi şi le-au trecut printr-un dispozitiv care poate detecta sute de tipuri diferite de celule după proteinele care se află pe suprafaţa lor. Ei au descoperit că celulele stem hematopoietice au o concentraţie ridicată de syndecan-2, o proteină din familia de proteoglicani asociată cu sulfat de heparan, pe suprafaţa celulei.
Cercetătorii au descoperit că această proteină joacă un rol important în reproducerea celulelor stem hematopoietice. Când celulele stem care exprimă syndecan-2 au fost transplantate la şoareci după radioterapie celulele s-au repopulat. Nu acelaşi lucru s-a întâmplat cu celulele stem transplantate care nu aveau syndecan-2. Cercetătorii au observat că în acest caz celulele nu s-au mai reprodus. Folosind doar celulele care exprimă syndecan-2, este posibil ca transplanturile de celule stem din sânge să fie mai eficiente şi mai puţin toxice.
A doua descoperire, publicată în jurnalul Nature Communications, descrie mecanismul prin care vasele de sânge din măduva osoasă răspund la leziuni, în cazul chimioterapiei sau radioterapiei.
Când pacienţii primesc radio sau chimioterapie ca parte a tratamentului pentru cancer, numărul celulelor (celule roşii, celule albe şi trombocite) din sânge scade drastic. De obicei, este nevoie de mai multe săptămâni pentru ca numărul total al acestor celule să revină la nivelurile normale.
Cercetătorii au descoperit că atunci când şoarecii primesc tratament cu radioterapie, celulele care căptuşesc pereţii interiori ai vaselor de sânge din măduva osoasă produc o proteină numită semaphorin 3A. Această proteină spune unei alte proteine numită neuropilin 1, să distrugă vasele de sânge deteriorate din măduva osoasă.
Atunci când cercetătorii au blocat capacitatea acestor celule sanguine de a produce neuropilină 1 sau semaphorin 3A, sau au injectat un anticorp care a blocat comunicarea dintre semaphorin 3A şi neuropilin 1, vasculatura măduvei osoase s-a regenerat în urma radioterapiei. În plus, numărul celulelor din sânge a crescut dramatic după o săptămână.
„Am descoperit un mecanism care pare să controleze modul în care vasele de sânge se regenerează atunci când suferă leziuni. Inhibarea acestui mecanism duce la o recuperare rapidă a vaselor de sânge şi a celulelor sanguine din măduva osoasă în urma chimioterapiei sau radioterapiei. În principiu, ţintirea acestui mecanism ar putea permite pacienţilor să se recupereze după chimioterapie în una până la două săptămâni, în loc de trei sau patru săptămâni, aşa cum se întâmplă în prezent.“, a spus dr. Chute.
