Innowacyjne metody zwalczania komórek nowotworowych
Rak funkcjonuje zgodnie z zasadami natury i doboru naturalnego. Podobnie jak różne gatunki przystosowują się do stresorów występujących w środowisku, rak zachowuje się dokładnie tak samo. „Nowo powstały guz znajduje się w nieprzyjaznym środowisku, a jego przetrwanie zależy od zdolności do adaptacji”, wyjaśnia Arkaitz Carracedo, koordynator projektu CancerADAPT(odnośnik otworzy się w nowym oknie) z ramienia CIC bioGUNE(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Hiszpanii. „Jednocześnie choć ewolucja gatunków trwa tysiące lat, rak przystosowuje się w ciągu zaledwie kilku miesięcy”
Cel: metabolizm komórek nowotworowych
Głównym celem zespołu projektu CancerADAPT, wspieranego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), było zbadanie zdolności raka do szybkiej adaptacji i rozwoju oraz obranie jej za cel. W szczególności zespół chciał dowiedzieć się jak metabolizm komórek nowotworowych - biochemiczne przetwarzanie cząsteczek - może zmieniać się na każdym etapie progresji nowotworu, aby rzucić światło na znaczenie, jakie może odgrywać ten czynnik w procesie przetrwania guza. „Chcieliśmy zobrazować ten okres szybkiej ewolucji, aby wskazać leki, które mogą utrudniać przetrwanie komórek nowotworowych”, mówi Carracedo. „W naturze wymuszenie wyginięcia oznacza odebranie organizmowi zdolności do adaptacji i taki właśnie był nasz cel”.
„Migawki” i „filmy” z rozwoju choroby
Zespół wykorzystał trzy szeroko zakrojone strategie. Pierwsza z nich zakładała pozyskanie i analizę dostępnych próbek pobranych od pacjentów (głównie chorujących na raka prostaty) w różnych stadiach rozwoju choroby. „Choć próbki pobrane od pacjentów stanowią migawkę przedstawiającą stan choroby w danym momencie, możemy uwzględnić informacje kliniczne na temat pacjenta, aby dowiedzieć się, jak zachowywał się guz po diagnozie lub leczeniu, a także czy pacjentom udało się wrócić do zdrowia”, dodaje Carracedo. „Stosując techniki bioinformatyczne, próbowaliśmy wskazać procesy i geny związane z nawrotami i przerzutami nowotworowymi”. Ponadto zespół projektu opracował modele doświadczalne, które pozwalały na sterowanie czasem progresji choroby. „Kontynuując tę analogię, modele mysie zapewniają nam dostęp do nagrań zamiast do migawek, ponieważ dzięki nim możemy monitorować objawy i rozwój choroby w czasie rzeczywistym”, zauważa Carracedo. Dodatkowo zespół projektu zbadał metabolizm komórek nowotworowych na poziomie molekularnym, aby lepiej zrozumieć ukryty język komórek nowotworowych i ich oddziaływania z zaangażowanymi białkami organizmu gospodarza oraz aby zobaczyć, w jaki sposób komórki nowotworowe komunikują się z resztą organizmu.
Postępy w walce ze złośliwymi formami raka
Badaczom udało się dokonać imponujących postępów w leczeniu szczególnie złośliwej formy raka prostaty, odpowiedzialnej za około 5 % przypadków i połowę wszystkich zgonów z powodu nowotworu tego narządu. Zespół rzucił nowe światło na różnice molekularne, które umożliwiają tak szybki rozwój tego typu nowotworu. Odkrycia te będą stanowiły teraz przedmiot dalszych badań. Ponadto modele doświadczalne opracowane przez zespół projektu CancerADAPT zostały rozwinięte i na ich podstawie powstała platforma przedkliniczna. Umożliwi to testowanie leków i cząsteczek zwalczających zdolności adaptacji komórek nowotworowych. „Wskazaliśmy także enzymy metaboliczne, które mogą pomóc nam stwierdzić, czy u danego pacjenta istnieje prawdopodobieństwo wystąpienia przerzutów w ciągu 10 lat”, mówi Carracedo. „Fascynujące jest to, że enzymy te są wydzielane przez zdrowe komórki znajdujące się w guzie, nie zaś przez komórki nowotworowe”. To pokazuje, że ekosystem jest czynnikiem decydującym o złośliwości choroby dzięki umożliwianiu komunikacji między komórkami nowotworowymi a układem odpornościowym organizmu. Badacze uzyskali także nowe informacje na temat sposobu, w jaki metabolity i białka komunikują się między sobą i jak pomaga to komórkom nowotworowym w adaptacji i rozwoju. Wszystkie te przełomowe osiągnięcia będą teraz rozwijane i zgłębiane w celu odkrycia mechanizmów i ścieżek, które mogą być celem przyszłych metod leczenia.