Znaleziono nowy „potencjalny cel” terapii przeciwnowotworowej
Odkrycie, w jaki sposób komórki rakowe przygotowują drogę do wzrostu i rozprzestrzeniania się guza, może doprowadzić do nowych metod leczenia, które go powstrzymają.
Wiadomo, że komórki rakowe uwalniają małe wypełnione płynem worki lub pęcherzyki, zwane egzosomami.
Są one wypełnione silnymi białkami i innymi cząsteczkami, które na wiele sposobów sprawiają, że stan tkanek jest korzystniejszy dla progresji nowotworu.
Cząsteczki mogą na przykład przebudowywać środowisko komórek rakowych i mogą wprowadzać geny raka do innych komórek i sygnalizować układowi odpornościowemu, aby nie ataki.
Zmiany te ułatwiają wzrost guzów i atakowanie pobliskich tkanek przez raka i rozprzestrzenianie się na inne części ciała.
Inwazja i rozprzestrzenianie się raka to złożony proces zwany przerzutami i jest głównym powodem, dla którego jest tak poważną chorobą.
Teraz naukowcy z University of Wisconsin-Madison odkryli białko, które kontroluje uwalnianie egzosomów z komórek rakowych w celu promowania progresji guza i przerzutów.
Zgłaszają swoje odkrycia w artykule opublikowanym w Journal of Cell Biology.
Białko wyzwala wydzielanie egzosomów
Białko to znane jest jako Munc13-4 i często występuje w dużych ilościach w guzach płuc, piersi i trzustki.
Zespół kierowany przez starszego autora badania Thomasa F. J. Martina - profesora biochemii na Uniwersytecie Wisconsin-Madison - zaobserwował, że w miarę jak komórki raka trzustki i płuc stały się bardziej agresywne, zwiększały one poziom Munc13-4 i wydzielały więcej egzosomów.
Munc13-4 jest aktywowany przez wiązanie się z wapniem, którego poziom jest często podwyższony w komórkach rakowych.
Naukowcy odkryli, że wapń wyzwala wydzielanie egzosomów w agresywnych komórkach raka piersi. Ale kiedy usunęli Munc13-4 z komórek raka piersi, wapń nie powodował już wydzielania przez komórki egzosomów.
Tak było również w przypadku zastąpienia Munc13-4 zmutowaną formą, która nie może wiązać się z wapniem.
Poszerzenie wiedzy na temat biologii egzosomów
Naukowcy po raz pierwszy dowiedzieli się o egzosomach około 50 lat temu. Ale przez dziesięciolecia myśleli, że wszystko, co robią, to pozbycie się odpadów komórkowych.
Jednak w ciągu ostatnich 10 lat „zainteresowanie egzosomami eksplodowało”, o czym świadczy ogromny wzrost opublikowanych badań.
Jednak pomimo ponownego zainteresowania i znacznie poszerzonej wiedzy, nadal niewiele wiemy o „podstawach biologii egzosomów”.
Wiemy tylko, że egzosomy tworzą się wewnątrz komórki w strukturach zwanych „ciałami wielopęcherzykowymi”. Uwalniają one egzosomy poprzez łączenie się z „błoną plazmatyczną” lub ścianą komórkową.
Prof. Martin i współpracownicy odkryli, że mechanizm wyzwalający ten proces w komórkach nowotworowych obejmuje Munc13-4 współpracujący z innym białkiem zwanym Rab11.
Wykazali również, że zubożenie Munc13-4 w komórkach raka piersi zmniejszyło uwalnianie egzosomów zawierających enzym, który sprawia, że środowisko tkankowe jest bardziej korzystne dla dyspersji i rozprzestrzeniania się komórek rakowych.
Enzym nazywa się MT1-MMP i rozkłada „macierz zewnątrzkomórkową”. Wiadomo, że ułatwia to rakowi przerzuty i tworzenie wtórnych guzów.
„Ogólnie uważamy, że zwiększona ekspresja Munc13-4 w połączeniu z podwyższonym poziomem wapnia powoduje zwiększone uwalnianie egzosomów przez wysoce agresywne komórki rakowe i że Munc13-4 jest potencjalnym celem interwencji terapeutycznej”.
Prof. Thomas F. J. Martin
