Umierające komórki nowotworowe przekazują innym instrukcje, jak przetrwać chemioterapię

Chemioterapia w leczeniu raka jelita grubego nie zawsze jest tak efektywna, jakby życzyli sobie tego lekarze i pacjenci. Część komórek nowotworowych zwyczajnie na nią nie reaguje. Teraz niemieccy naukowcy odkryli dlaczego. Okazuje się, że umierające komórki nowotworowe komunikują się ze swoimi pobratymcami i przekazują im informacje o tym, w jaki sposób przetrwać chemioterapię.

Rak jelita grubego to jeden z najczęściej diagnozowanych nowotworów. Stanowi on aż 10 proc. wszystkich rozpoznawanych nowotworów złośliwych. Chociaż prowadzone w ostatnich latach badania nad nowotworami pozwoliły znacząco usprawnić wczesną diagnostykę i terapię, oporność zaawansowanych nowotworów jelita grubego na powszechnie stosowane chemioterapie nadal stanowi poważny problem i istotnie przyczynia się do wysokiej śmiertelności pacjentów z tego typu nowotworami.

Naukowcy z Georg-Speyer-Haus i Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie odkryli nieznany dotąd mechanizm, który wyjaśnia, dlaczego tylko niektóre komórki nowotworu jelita grubego reagują na chemioterapię. Uczonym udało się ustalić, że podczas chemioterapii umierające komórki nowotworowe wysyłają sygnał do sąsiadujących komórek nowotworowych, przekazując im instrukcje, jak oprzeć się terapii. Umierające komórki przeprogramowują szlaki sygnałowe w sąsiednich komórkach nowotworowych w taki sposób, że nie są one już podatne na chemioterapię. W ten sposób umierające komórki dosłownie zapewniają przetrwanie guza.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Wyniki i opis badań ukazał się na łamach pisma "Nature" (DOI: 10.1038/s41586-022-05426-1).

Niemieccy naukowcy odkryli, dlaczego nie wszystkie komórki nowotworowe reagują na terapię. Jak twierdzą, wszystko przez to, że komórki nowotworowe komunikują się ze sobą i ostrzegają o zbliżającym się zagrożeniu. Co więcej, dają sobie nawzajem instrukcje, jak przetrwać chemioterapię.

Chemioterapia powoduje śmierć komórek nowotworowych. Jednak w ostatnim "tchnieniu" umierające komórki rakowe uwalniają cząsteczki ATP (Adenozyno-5′-trifosforan, adenozynotrójfosforan), będące nośnikiem energii komórki, jako substancję przekaźnikową. Pełni ona rolę posłańca. ATP wiąże się z receptorami purynowymi (P2X4) na powierzchni otaczających komórek nowotworowych. To aktywuje ważny szlak sygnałowy, dzięki któremu pozostałe przy życiu komórki nowotworowe mogą przetrwać chemioterapię. Co więcej, aktywacja tego szlaku sprawia, że guz staje się odporny na chemioterapię. Naukowcy pod kierunkiem profesora Floriana Gretena z Georg-Speyer-Haus potwierdzili to w eksperymentach.

- Byliśmy zaskoczeni widząc, że komórki nowotworowe rozwinęły mechanizmy komunikacji do tego stopnia, że ​​nawet te umierające odgrywają aktywną rolę w zapewnieniu przetrwania sąsiadom podczas "ataku" terapeutycznego – powiedział Greten.

Komórki wystawione na chemioterapię niejako ostrzegają sąsiednie komórki, a jednocześnie dostarczają im instrukcję, jak przetrwać. Jeśli jednak ta komunikacja zostanie przerwana – co udało się naukowcom wykazać na modelach przedklinicznych – to wielokrotnie podnosi to skuteczność chemioterapii, a nowotwory, które początkowo były oporne na leczenie, bardzo dobrze na nią reagują.

- Wyniki naszych prac pokazują, że pomimo lat udanych badań wciąż odkrywane są nieznane mechanizmy, które pokazują nam, jak perfidnie komórki nowotworowe unikają terapii. Nasze wyniki stanowią teraz nowy i obiecujący punkt wyjścia do znacznej poprawy odsetka odpowiedzi zaawansowanych raków jelita grubego na powszechnie stosowane środki chemioterapeutyczne za pomocą terapii skojarzonej – wyjaśnił dr Mark Schmitt, pierwszy autor badania.

- Mamy wielką nadzieję, że przerywając komunikację między komórkami uda nam się osiągnąć zwiększenie efektu standardowej terapii u pacjentów - podkreślił Greten.

Zespół teraz będzie starał się przetestować nową koncepcję w badaniach z udziałem ludzi.

Źródło: Goethe University Frankfurt, fot. Nephron, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons