Студија повезује протеине који луче крвни судови са раком отпорним на лекове

Рак је један од водећих узрока смрти широм света. Један од главних разлога зашто је рак тако смртоносна болест је способност ћелија рака да постану отпорне на лекове.

Након деценија медицинских истраживања, научници су схватили да тумори рака често садрже посебну популацију ћелија која се назива матичне ћелије рака (ЦСЦ). Као и нормалне матичне ћелије, ЦСЦ се могу самообнављати и диференцирати у различите типове ћелија унутар тумора, играјући важну улогу не само у расту тумора и метастазама, већ иу развоју резистенције на лекове.

Нажалост, развој терапија које посебно циљају на ЦСЦ се показао прилично изазовним с обзиром на њихову способност да се прилагоде и поново населе. Стога су неки истраживачи скренули пажњу на крвне судове унутар туморског ткива.

Током последњих неколико година, научници су открили да одређене субпопулације ендотелних ћелија (ћелије које облажу крвне судове) луче ангиокрине факторе који регулишу пролиферацију и сазревање матичних ћелија. Разумевање које ћелије производе ове факторе и које су њихове функције у микроокружењу тумора могло би заузврат довести до развоја нових терапија рака.

У том контексту, истраживачки тим из Јапана, укључујући професора Хиројасуа Кидоија и др Јумико Хајаши са Одељења за интегративну васкуларну биологију, Факултета медицинских наука Универзитета Фукуи, спровео је студију о излученом протеину 1 повезаном са коврчавим (Сфрп1) ), ангиокрини фактор, да би се разјаснила његова улога у туморским ткивима.

Њихови резултати су објављени онлајн у часопису Ин Витро Целлулар &амп; Развојна биологија.

„Иако се на крвне судове обично гледа само као на путеве за снабдевање кисеоником и хранљивим материјама, наше истраживање се фокусира на потпуно другачију функцију крвних судова, односно производњу ангиокриних фактора. Спровели смо ову студију са идејом да ангиокрини фактори такође могу бити укључени у прогресију тумора и настојали смо да сазнамо да ли Сфрп1 утиче на одржавање ЦСЦ и туморског ткива уопште“, објашњава професор Кидоја.

Да би разјаснили ова питања, истраживачи су креирали Сфрп1 ген ноцкоут мишеве (Сфрп1-КО) користећи ЦРИСПР-Цас9 уређивање гена. Затим су трансплантирали туморе карцинома плућа у Сфрп1-КО и мишеве дивљег типа и посматрали ефекте Сфрп1 (или недостатак истог) користећи стандардне технике као што су имунохистохемијско бојење, проточна цитометрија и квантитативна анализа генетске експресије.

Почетни експерименти су показали да Сфрп1 производи мала подскупина васкуларних ендотелних ћелија у туморском ткиву и да је његово присуство важно за раст тумора. Раст тумора је потиснут код Сфрп1-КО мишева, а трансплантиране туморске ћелије које су прекомерно експримовале Сфрп1 су резултирале бржим растом тумора.

Занимљиво је да су истраживачи открили да тумори којима недостаје Сфрп1 нису били у стању да подрже значајну популацију ЦСЦ касно у расту тумора, упркос томе што ови тумори имају већи почетни проценат ЦСЦ. Ово откриће је посебно важно јер указује на једну од биолошких улога Сфрп1 у микроокружењу тумора и његово учешће у патологији рака.

„Неки ЦСЦ у туморским ткивима су у стању заустављене пролиферације ћелија, а њихово присуство промовише раст тумора и отпорност на лекове против рака“, објашњава професор Кидоја. „Наши резултати показују да Сфрп1 може регулисати саморепликацију ЦСЦ и пролазни малигни раст, као и да одржава мирно стање.“

Даљи резултати су показали да Сфрп1 није утицао на структуру крвних судова унутар тумора, што сугерише да уочени ефекти на раст тумора нису повезани са васкулатром. Уместо тога, анализа генетске експресије открила је да Сфрп1 промовише одржавање ЦСЦ модулацијом добро очуваног Внт сигналног пута (еволутивно очуван пут који регулише важне аспекте одређивања судбине ћелије, миграцију ћелија и органогенезу у ембрионалном развоју).

Све у свему, ново знање које пружа ова студија може утрти пут за развој нових терапија рака које циљају механизме који помажу у одржавању ЦСЦ.

„Циљање специјализованих васкуларних ендотелних ћелија укључених у производњу ангиокриних фактора може помоћи да се поремети ниша ЦСЦ, служећи као потенцијални приступ за инхибицију раста тумора са минималним нежељеним ефектима“, закључује професор Кидоја.

„Верујем да би ово могло да доведе до развоја третмана за пацијенте са тешко излечивим раком чији су тумори отпорни на лекове против рака, као и терапије за сузбијање рецидива рака и метастаза.“

Даља истраживања заснована на овим налазима послужиће као одскочна даска ка ефикасним третманима рака отпорног на лекове.