Dlaczego niektóre komórki nowotworowe opierają się leczeniu?
Nowotwór to wynik zmian lub mutacji DNA w komórce. Namnażające się komórki nowotworowe mogą stworzyć niejednorodną populację komórek, która doprowadza do powstania guza odpornego na wiele terapii antynowotworowych. Zjawisko niejednorodności nowotworu jest znane społeczności naukowej, jednak niewiele wiadomo na temat jego złożoności i dynamiki. Wynika to głównie z braku elastycznych narzędzi genetycznych, które pozwoliłyby badaczom na przeprowadzenie zaawansowanych analiz nowotworów pierwotnych. Jednak wkrótce może się to zmienić, częściowo dzięki pracom prowadzonym w ramach finansowanego ze środków UE projektu CancerHetero. Projekt wspierany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych ma na celu zbadanie niejednorodności choroby na poziomie pojedynczych komórek, koncentrując się na glejaku wielopostaciowym – agresywnym typie nowotworu występującym w mózgu lub rdzeniu kręgowym. „Naszym celem jest odkrycie najważniejszych docelowych typów komórek, które powodują oporność terapeutyczną tej śmiercionośnej formy nowotworu”, mówi Hai-Kun Liu, naukowiec z Niemieckiego Centrum Badań Onkologicznych i koordynator projektu CancerHetero.
Zaskoczenia i ważne odkrycia
Przed rozpoczęciem projektu zespół naukowców stworzył wydajny somatyczny model guza mózgu myszy o pełnej penetracji genów powodujących rozwój glejaka o wysokim stopniu złośliwości. Korzystając z tego modelu, Liu był w stanie wyizolować różne populacje komórek w guzach pierwotnych na poziomie pojedynczych komórek oraz śledzić je. „W projekcie CancerHetero wykorzystujemy ten zestaw cennych narzędzi genetycznych do analizy niejednorodności komórkowej glejaków u myszy”, wyjaśnia badacz. Zadanie to nie było łatwe, ponieważ zespół kierowany przez Liu nigdy wcześniej nie zajmował się badaniem metabolizmu i stresu. W związku z tym w trakcie prac napotkano kilka niespodziewanych wyzwań. Na przykład po odkryciu, że nieaktywne komórki macierzyste nowotworu przejawiają unikalne cechy metabolizmu komórkowego i reakcje na stres, naukowcy musieli opracować odpowiednie dla nich testy. „Z pewnością był to proces uczenia się poprzez działanie, ale praca przyniosła nam wiele satysfakcji”, zauważa Liu. „Nauka wiążę się z licznymi zaskoczeniami, co zawsze postrzegam jako wartość dodaną”. Jedna z największych niespodzianek doprowadziła do najważniejszego odkrycia projektu. Naukowcy odkryli coś, co nazywają uśpionymi komórkami macierzystymi nowotworu. Komórki te są odporne na konwencjonalną terapię, a po jej zakończeniu powodują, że nowotwór ponownie się rozprzestrzenia. „Znaleźliśmy enzym, który jest niezbędny do przetrwania tych uśpionych komórek – to nasze najważniejsze odkrycie”, dodaje Liu. „Wiedząc o tym, moglibyśmy opracować terapię celowaną w ten enzym, stosując podejście chemiczne”.
Nowe możliwości w leczeniu nowotworów
Zespół projektu CancerHetero z powodzeniem uwidocznił i zmodyfikował uśpione komórki macierzyste nowotworu. Zdaniem Liu nie tylko pogłębia to naszą wiedzę na temat niejednorodności nowotworów, ale również stanowi ważny krok w kierunku opracowania nowych metod leczenia glejaka wielopostaciowego i innych rodzajów nowotworów. „Zapewniając narzędzia do badania uśpienia nowotworu, stworzyliśmy nowe możliwości dla przyszłych projektów badawczych”, podsumowuje uczony. „To nowy początek badań, które mogą ostatecznie doprowadzić do opracowania nowych sposobów leczenia raka”. Wykorzystując badania przeprowadzone w ramach projektu CancerHetero, zespół kierowany przez Liu opracowuje obecnie leki celowane do leczenia glejaka wielopostaciowego.
Słowa kluczowe
CancerHetero, nowotwór, komórki nowotworowe, niejednorodność nowotworu, rak, glejak wielopostaciowy, komórki macierzyste, enzym
