Cercetătorii de la Universitatea New South Wales şi Universitatea Tehnologică din Sydney, Australia, au descoperit modul în care celulele canceroase reuşesc să eludeze o terapie obişnuită împotriva cancerului.
Un studiu efectuat pe linii celulare umane arată că celulele canceroase pot activa un mecanism de generare a forţei pentru a supravieţui unui tratament împotriva cancerului.
Potrivit studiul, publicat recent în revista Current Biology, celulele canceroase pot activa un mecanism de salvare care generează forţă pentru a stabiliza o structură celulară esenţială responsabilă de diviziunea celulară şi pentru a rezista asrfel la efectele chimioterapiei.
Peter Gunning, autorul principal al studiului şi profesor la Universitatea New South Wales din Sidyney, a declarat că celulele canceroase folosesc forţa mecanică furnizată de cortexul celular pentru a depăşi impactul chimioterapiei utilizate în mod obişnuit, care blochează capacitatea celulei de a separa cromozomii în timpul diviziunii celulare.
„Acum că înţelegem această cale exactă pe care celulele canceroase o folosesc pentru a evita efectele toxice ale chimioterapiei, putem îmbunătăţi tratamentele împotriva cancerului”.
În timpul diviziunii celulare (mitoză), microtubulii din interiorul celulelor ajută la separarea materialului genetic, şi astfel celulele canceroase se divid mai rapid decât cele normale, ceea ce le transformă în ţinte pentru medicamentele folosite în timpul chimioterapiei, care perturbă aceşti microtubuli (foto: micile structuri tubulare din interiorul celulei, numite microtubuli (în verde), care ajută la separarea uniformă a cromozomilor în timpul diviziunii celulare, pot depăşi expunerile scăzute la chimioterapie. Credit: Wikimedia Commons).
Microtubulii, structuri subţiri asemănătoare unor tuburi din interiorul celulei, acţionează ca nişte braţe pentru a separa materialul genetic în mod egal şi pentru a asigura producerea cu succes a celulelor fiice. Astfel, celulele canceroase se divid rapid şi mult mai mult decât celulele normale, astfel încât, pentru a inhiba creşterea lor, se utilizează în mod obişnuit medicamente chimioterapice anti-microtubuli care vizează aceste structuri.
Potrivit profesorului Peter Gunning, dozele mari ale acestei chimioterapii induc în mod eficient moartea celulară prin provocarea unui haos în separarea cromozomilor, dar, la doze mai mici, celulele canceroase pot declanşa un mecanism de salvare.
Acest mecanism implică faptul că celulele canceroase recunosc microtubulii rupţi şi activează un proces de reconectare a acestor fragmente, asigurând multiplicarea celulelor canceroase.
„Chimioterapia împotriva acestor microtubuli fragmentează de obicei braţele mecanice în mai multe ramuri care trag cromozomii în mai multe direcţii, în loc de cele două normale. Haosul rezultat împiedică separarea corectă a cromozomilor de cele două celule fiice şi induce apoptoza, sau moartea celulară programată”, explică profesorul Gunning.
Cercetătorii au suspectat iniţial existenţa acestui mecanism după ce au observat că o combinaţie specifică de medicamente care viza aceşti microtubuli a îmbunătăţit chimioterapia pentru un cancer infantil numit neuroblastom. Dar pentru a înţelege exact cum funcţionează, cercetătorii au avut nevoie să utilizeze imagistica avansată pentru a observa mecanismul în acţiune.
„A fost destul de surprinzător pentru noi, deoarece nu ne aşteptam ca acest mecanism al celulei canceroase să fie folosit în acest mod pentru a învinge terapia împotriva cancerului, dar am putut vedea cum se întâmplă acest lucru sub ochii noştri”, spune profesorul Gunning, care crede că mecanismul este probabil o componentă fundamentală a biologiei celulare.
„Credem că este un mecanism de rezervă care a evoluat pentru a permite oricărei celule să depăşească o cantitate mică de perturbare a microtubulilor şi să se asigure că poate supravieţui”, spune profesorul Gunning.
„Se întâmplă ca celulele canceroase să îl folosească pentru a ocoli chimioterapia anti-microtubuli”, precizează el.
În continuare, cercetătorii se vor concentra pe dezvoltarea unor medicamente care să lucreze în combinaţie cu chimioterapia actuală pentru a depăşi mecanismul de rezistenţă al celulelor canceroase.
Înainte de a fi testate pe pacienţi umani, viitoarele medicamente vor fi perfecţionate pe modele animale şi prin studii preclinice.
„Atacând maşinăria generatoare de forţă construită de celulele canceroase, ne aşteptăm să putem permite terapiei împotriva cancerului să îşi facă treaba mult mai eficient”, spune profesorul Gunning.
Echipa de cercetători, din care au făcut parte experţi de la UNSW Sydney şi de la Universitatea de Tehnologie din Sydney (UTS), speră acum să folosească aceste descoperiri pentru a îmbunătăţi terapiile împotriva cancerului.
Ei au înfiinţat o companie pentru a dezvolta medicamente care să vizeze în mod specific acest mecanism.