De ce unele forme de cancer se extind cu o viteză uluitoare? Medicii arată că celulele mai mici sunt, de fapt, cele mai periculoase, având o capacitate neașteptată de a păcăli tratamentele oncologice actuale.
În laboratorul Universității Virginia Tech, procesul prin care se obțin secțiuni de tumori seamănă cu un ritual meditativ. Megan Sweet, studentă la doctorat în științe biologice, mânuiește o lamă extrem de fină pentru a tăia probe de țesut de mărimea unei unghii.
"Este partea cea mai grea și care consumă cel mai mult timp. Dar este și un proces cumva meditativ", explică ea.
Aceste felii de tumoră, aproape translucide, sunt ulterior colorate și studiate sub microscop. Prin acest efort repetat, cercetătorii obțin claritate într-o problemă fundamentală a oncologiei și anume ce anumite cancere evoluează mai rapid și sunt mai periculoase decât altele.
Celulele sănătoase din corpul uman sunt diploide, ceea ce înseamnă că dețin două seturi de cromozomi. În mod normal, ele se divid pentru a crea alte celule identice. Totuși, uneori apar erori în timpul diviziunii, iar numărul de cromozomi se modifică. Această greșeală, similară unei erori de tipar la o presă, se propagă și se multiplică.
Echipa coordonată de biologul celular Daniela Cimini a analizat timp de cinci ani aceste celule cu număr anormal de cromozomi. Cercetătorii au creat în laborator celule "tetraploide", care conțin patru seturi complete de cromozomi. Prezența acestor celule în dezvoltarea tumorilor umane este asociată cu o evoluție nefavorabilă a bolii, potrivit studiului publicat în Cell Research.
O întrebare a rămas centrală, și anume de ce celulele tetraploide agravează situația? Comparând tumori formate din celule diploide cu cele derivate din celule tetraploide, cercetătorii au observat un fenomen surprinzător: deși numărul celulelor tetraploide scădea în timpul formării tumorii la șoareci, masa tumorală creștea exploziv.
Această expansiune este alimentată de recrutarea celulelor stromale, țesut conjunctiv non-canceros care oferă suport structural.
"Prezența unei fracțiuni chiar mici din aceste celule tetraploide promovează recrutarea unor celule suplimentare care susțin progresia tumorii", declară Megan Sweet.
Un alt aspect neașteptat a apărut în cadrul studiului: dimensiunea celulelor. Deși se așteptau ca celulele tetraploide să fie de două ori mai mari decât cele normale, cercetătorii au descoperit că unele clone erau cu 25-30% mai mici. Mai mult, aceste clone de dimensiuni reduse s-au dovedit a fi cele mai periculoase.
"Clonele mai mici sunt mai agresive. Ele cresc mai rapid, sunt mai invazive și mai tolerante la medicamentele anti-cancer și la stres", a precizat studentul Mat Bloomfield.
Rezultatele obținute pe șoareci, indiferent dacă a fost vorba de cancer colorectal sau mamar, au fost confirmate și prin analiza datelor din "Cancer Genome Atlas". Cercetătorii au descoperit că pacienții care prezentau celule tetraploide mai mici aveau un prognostic mai sumbru și rate de supraviețuire mai scăzute.
"Știam deja că tetraploidia face celulele mai tumorigene, dar acum înțelegem că, dacă integrăm dimensiunea acestora, putem prezice mult mai precis potențialul tumoral", a concluzionat Daniela Cimini.
Următorii pași ai echipei vizează descifrarea mecanismelor moleculare care stau la baza acestor observații, în timp ce Megan Sweet continuă munca meticuloasă de laborator, piesă cu piesă, secțiune cu secțiune.
