Mechanizm komórkowy może zmienić leczenie raka
Przerzuty, czyli rozprzestrzenianie się raka w całym organizmie, to złożony proces, który naukowcy próbują zrozumieć i ostatecznie zapobiec. Nowe badania przybliżają nas do tego ostatecznego celu, ponieważ naukowcy odkrywają mechanizm, który zmienia sposób, w jaki rozumiemy proliferację komórek rakowych.
Zrozumienie, w jaki sposób rak się rozprzestrzenia, ma kluczowe znaczenie dla jego powstrzymania; ostatnio naukowcy poczynili znaczne postępy w tym kierunku.
Na przykład przy użyciu najnowszych technik obrazowania naukowcy mogli zobaczyć, jak komórki rakowe „surfują” po krwiobiegu, penetrując naczynia krwionośne i docierając do nowych miejsc docelowych.
Inne badania wykazały, że utrata niektórych białek powoduje zmianę kształtu komórek rakowych, co pomaga im uciec przed układem odpornościowym.
Teraz nowe badanie skupia się na mechanizmie komórkowym, który umożliwia komórkom nowotworowym dzielenie się i migrację. Badania zostały przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców pod kierownictwem Steffena Scholppa, profesora i głównego badacza na Uniwersytecie w Exeter w Wielkiej Brytanii.
Prof. Scholpp i współpracownicy mają nadzieję, że ich ustalenia - które zostały opublikowane w czasopiśmie eLife - pomoże zmienić praktyki leczenia nie tylko raka, ale także zaburzeń rozwojowych.
Białko sygnalizacyjne zapewnia własny transport
Aby organizm rozwijał się normalnie, komórki muszą być w stanie komunikować się lub wysyłać sygnały między sobą.
Tak zwane białka Wnt są niezbędne dla tego procesu rozwojowego. Kontrolują proliferację komórek, są więc kluczowe dla rozwoju zarodków i narządów.
Innymi słowy, sygnalizacja Wnt napędza wzrost, umożliwiając komórkom podział. Podczas gdy wzrost jest zwykle dobry, w przypadku raka wadliwa sygnalizacja Wnt może spowodować podział „niewłaściwych” komórek - złośliwych.
Rola sygnalizacji Wnt w raku została dokładnie udokumentowana, najpierw w raku jelita grubego, a następnie w innych postaciach choroby.
Jednak do tej pory dokładny mechanizm wysyłania sygnałów przez Wnt był nieznany. Jednak prof. Scholpp i jego współpracownicy odkryli, że pewne wypukłości lub „wybrzuszenia” na komórce mają kluczowe znaczenie dla transmisji sygnału - co z kolei reguluje szybkość, z jaką komórki dzielą się i namnażają.
Te guzki komórkowe nazywane są cytonemami i służą do „transportu białek sygnałowych między komórkami sygnałowymi”.
Prof. Scholpp i zespół odkryli, że jeśli powstrzymają tworzenie cytonemów, to „zwiera” transmisję sygnału z komórek wytwarzających Wnt. Byli również w stanie zaobserwować, jak Wnt przemieszcza się przez błonę komórkową i oddziałuje z receptorem, tworząc cytonem.
Według wiedzy autorów, po raz pierwszy stwierdzono, że białko sygnalizacyjne, takie jak Wnt, tworzy swój własny „system transportowy”.
W kierunku nowych metod leczenia ukierunkowanych na cytonemy
Starszy badacz wyjaśnia, co oznaczają te odkrycia i jak zrewolucjonizują nasze rozumienie biologii komórki.
„Na początku naukowcy wierzyli, że cząsteczki sygnałowe są uwalniane z komórek do przestrzeni zewnątrzkomórkowej, obszaru między komórkami, i dyfundują losowo. Oznaczałoby to, że komórki docelowe są otoczone mieszanką różnych cząsteczek sygnałowych ”.
„W przeciwieństwie”, kontynuuje prof. Scholpp, „nasze badania pokazują, że istnieje elastyczna siatka małych wypustek łączących wszystkie komórki w ciele wielokomórkowym. Ta nowatorska koncepcja umożliwia szybką, precyzyjną i kontrolowaną wymianę informacji między komórkami nadawczymi i docelowymi ”.
„Zaczęliśmy rozumieć charakterystykę tej siatki informacyjnej w macierzy tkanki” - mówi naukowiec, dodając: „Są to bardzo ekscytujące czasy dla biologii komórki”.
„Nasze badania dostarczają pierwszego wglądu w to, jak tworzy się ta sieć wypukłości komórkowych i jakie konsekwencje będzie miało, jeśli zmienimy te połączenia”.
Prof. Steffen Scholpp
Takie zmiany mogą prowadzić do nowych leków przeciwnowotworowych, które będą działać poprzez zatrzymanie tworzenia cytonemów.
Dodatkowo, biorąc pod uwagę ważną rolę sygnalizacji Wnt w rozwoju zarodków i narządów, a także w regeneracji komórek i gojeniu ran, leki te można by również stosować w leczeniu innych schorzeń rozwojowych.
