Tumorile, alimentate de organism. Se reactivează și evită tratamentele.
O echipă de cercetători de la Universitatea New York (NYU) a descoperit că celulele canceroase nu doar concurează pentru resurse, ci și colaborează pentru a obține nutrienții necesari supraviețuirii. Studiul, publicat în revista Nature, deschide noi perspective pentru dezvoltarea tratamentelor oncologice.
"Am identificat interacțiuni cooperative între celulele canceroase care le permit să prolifereze. Înțelegerea mecanismelor exploatate de celulele tumorale ne poate ajuta să dezvoltăm terapii mai eficiente", a explicat Carlos Carmona-Fontaine, profesor asociat de biologie la NYU și autor principal al studiului.
Până acum, se știa că celulele canceroase concurează pentru nutrienți, ceea ce face ca tumorile să devină tot mai agresive în timp. Însă, asemenea altor organisme vii, și acestea pot coopera în condiții dificile.
Inspirându-se din biologia ecologică – unde animalele sau microorganismele colaborează pentru a supraviețui în medii ostile – cercetătorii au analizat dacă celulele tumorale aplică strategii similare. Rezultatele au arătat că, în lipsa unor nutrienți esențiali, celulele canceroase își modifică comportamentul și încep să colaboreze pentru a-i obține.
Folosind un microscop robotic și un software special de analiză a imaginilor, cercetătorii au monitorizat milioane de celule în diferite condiții experimentale. Rezultatele au fost surprinzătoare: în condiții de deficit de aminoacizi, tumorile dense au prosperat, în timp ce celulele dispersate nu au reușit să supraviețuiască.
"Am observat că limitarea aminoacizilor a favorizat populațiile mari de celule, dar nu și pe cele rare, ceea ce sugerează un proces cooperativ dependent de densitatea celulară. A devenit evident că există o formă de colaborare între celulele tumorale", a explicat Carmona-Fontaine.
Inhibarea enzimei CNDP2, nouă strategie pentru blocarea cooperării celulelor canceroase - FOTO: Freepik@koto_feja
Prin experimente suplimentare pe celule de cancer de piele, sân și plămâni, cercetătorii au descoperit că sursa-cheie de nutrienți este reprezentată de oligopeptide – fragmente de proteine alcătuite din lanțuri scurte de aminoacizi.
"Ceea ce face ca acest proces să fie cooperativ este faptul că, în loc să absoarbă oligopeptidele individual, celulele tumorale secretă o enzimă specializată care le descompune în aminoacizi liberi. Această digestie are loc în afara celulelor, ceea ce creează o sursă comună de nutrienți accesibilă tuturor celulelor tumorale", a explicat Carmona-Fontaine.
Vezi și: Combinația dintre Calciu și Vitamina D, efecte negative. Crește riscul de AVC cu 17%
Cercetătorii au identificat enzima secretată de celulele canceroase: CNDP2. Pentru a testa dacă această enzimă este esențială în procesul de hrănire a tumorilor, echipa a utilizat un medicament numit bestatin, care inhibă funcția CNDP2. Rezultatul a fost remarcabil: celulele canceroase nu au mai putut metaboliza oligopeptidele și au intrat în colaps.
Folosind tehnologia CRISPR, cercetătorii au eliminat complet gena Cndp2 din celulele tumorale și au observat o reducere semnificativă a creșterii tumorilor la șoareci. Mai mult, această reducere a fost și mai pronunțată atunci când eliminarea CNDP2 a fost combinată cu o dietă săracă în aminoacizi.
"Pentru că am eliminat capacitatea celulelor de a secreta enzima și de a folosi oligopeptidele din mediu, celulele fără CNDP2 nu mai pot coopera, ceea ce împiedică creșterea tumorilor", a explicat Carmona-Fontaine.
Descoperirile ar putea contribui la dezvoltarea unor tratamente inovatoare care să vizeze cooperarea dintre celulele tumorale. Bestatin, un medicament utilizat deja în combinație cu chimioterapia în Japonia, ar putea deveni mai eficient dacă este administrat strategic împreună cu diete specializate.
"Sperăm că o înțelegere mai clară a acestui mecanism ne va ajuta să dezvoltăm medicamente mai țintite și mai eficiente", a concluzionat Carmona-Fontaine.
