Komórki tłuszczowe mogą wyjaśniać, dlaczego czerniak staje się „agresywny i gwałtowny”
Nowe badania mogły znaleźć odpowiedź na pytanie, które od lat zajmowało naukowców: co sprawia, że czerniak staje się „agresywny i gwałtowny”? Odpowiedź niesie ze sobą ważne implikacje terapeutyczne.
Mimo że stanowi zaledwie 1% wszystkich przypadków raka skóry, czerniak jest przyczyną większości zgonów związanych z rakiem skóry.
Według szacunków American Cancer Society w 2019 roku oraz w Stanach Zjednoczonych lekarze zdiagnozują 96 480 nowych przypadków czerniaka, a 7230 osób umrze z powodu tej choroby.
Gdy rak jest zlokalizowany lub in situ, perspektywa 5-letnia jest bliska 100%. Jednak wraz z postępem raka wskaźnik przeżycia może spaść nawet o 23%.
Ale co powoduje, że czerniak staje się agresywny? Nowe badanie, które ukazało się w czasopiśmie Sygnalizacja naukowa, znalazł intrygującą odpowiedź.
Nowym badaniem kierowali profesor Carmit Levy i dr Tamar Golan z Wydziału Genetyki i Biochemii Człowieka na Sackler School of Medicine na Uniwersytecie w Tel Awiwie w Izraelu.
Jak komórki tłuszczowe pomagają w rozwoju czerniaka
Prof. Levy i współpracownicy zebrali dziesiątki próbek tkanek od osób, u których zdiagnozowano czerniaka w Wolfson Medical Center i Tel Aviv Medical Center, oba w aglomeracji Tel Awiw.
Badanie wycinków wykazało, że początkowo guzy rosną w fazie „bocznej” w górnej warstwie naskórka. Chociaż ten etap ma charakter proliferacyjny, jest wysoce uleczalny.
Jednak w pewnym momencie guzy wchodzą w „pionowy”, bardziej agresywny etap, w którym zaczynają atakować głębsze warstwy skóry zawierające tłuszcz. Zatem naukowcy zapytali, co powoduje ten „przerzutowy przełącznik”?
Analizy kliniczne komórek czerniaka in situ - od czerniaka w jego wysoce uleczalnym stadium - wykazały, że adipocyty lub komórki tłuszczowe, które zwykle znajdują się w głębszych warstwach skóry, wyrosły do górnej warstwy skóry właściwej, w pobliżu komórek czerniaka. To zdarzenie korelowało z agresywnością choroby.
Co więcej, eksperymenty wspólnej hodowli komórek tłuszczowych i komórek czerniaka ujawniły, że komórki tłuszczowe wydzielają dwie cytokiny, które wyzwalają przerzuty.
Mianowicie, wydzielały interleukinę-6 i czynnik martwicy nowotworów-alfa, które są cytokinami lub białkami, które mają zdolność zmiany ekspresji genów.
„Zadaliśmy sobie pytanie, co robią komórki tłuszczowe [w pobliżu komórek czerniaka] i rozpoczęliśmy badania” - wyjaśnia prof. Levy.
„Umieściliśmy komórki tłuszczowe na szalce Petriego w pobliżu komórek czerniaka i śledziliśmy interakcje między nimi”.
„Nasze eksperymenty wykazały, że głównym efektem cytokin jest zmniejszenie ekspresji genu zwanego miRNA 211, który hamuje ekspresję receptora czerniaka [transformującego czynnika wzrostu beta (TGF-beta)], białka, które jest zawsze obecny w skórze ”- informuje prof. Levy.
„Guz wchłania wysokie stężenie TGF-beta, które stymuluje komórki czerniaka i czyni je agresywnymi”.
Przywracanie czerniaka do stanu „spokoju”
„Należy zauważyć, że w laboratorium stwierdziliśmy, że proces ten jest odwracalny: kiedy usunęliśmy komórki tłuszczowe z czerniaka, komórki rakowe uspokoiły się i przestały migrować” - wyjaśnia prof. Levy.
Dlatego naukowcy wykorzystali również mysi model czerniaka, aby sprawdzić, czy mogą zablokować ten proces przerzutów. Stłumienie miRNA 211 powoduje przerzuty czerniaka do odległych narządów ciała, podczas gdy ekspresja genu zatrzymała przerzuty.
Prof. Levy i zespół przystąpili do eksperymentów z lekami, które chociaż nigdy nie były stosowane w leczeniu czerniaka, miały potencjał do hamowania cytokin i TGF-beta.
„Mówimy o substancjach, które są obecnie badane jako możliwe sposoby leczenia raka trzustki, a także są poddawane próbom klinicznym na raka prostaty, piersi, jajnika i pęcherza moczowego” - zauważa dr Golan.
„Widzieliśmy, że powstrzymali proces przerzutów i że czerniak powrócił do swojego stosunkowo„ spokojnego ”i uśpionego stanu”.
„Odpowiedzieliśmy na ważne pytanie, które od lat zajmowało naukowców: co sprawia, że czerniak zmienia formę, staje się agresywny i gwałtowny?”
Prof. Carmit Levy
„Uwięziony w zewnętrznej warstwie skóry, naskórku, czerniak jest bardzo uleczalny; jest to nadal stadium 1, nie przedostał się do skóry właściwej, by przedostać się przez naczynia krwionośne do innych części ciała i można go po prostu usunąć bez dalszych uszkodzeń ”- kontynuuje prof. Levy.
„Czerniak staje się śmiertelny, kiedy„ budzi się ”, wysyłając komórki rakowe do warstwy skóry właściwej skóry poniżej naskórka i dając przerzuty do ważnych narządów”.
„Blokowanie transformacji czerniaka jest obecnie jednym z głównych celów badań nad rakiem, a teraz wiemy, że w tę zmianę biorą udział komórki tłuszczowe”.
„Nasze odkrycia mogą posłużyć jako podstawa do opracowania nowych leków powstrzymujących rozprzestrzenianie się czerniaka - terapii, które już istnieją, ale nigdy nie były stosowane w tym celu” - podsumowuje prof. Levy, dodając, że w przyszłości naukowcy planują współpracować z firmami farmaceutycznymi w celu opracowania takich terapii.
