Nová metoda míří na agresivní rakovinové buňky

Tým bostonských vědců z několika institucí odhalil chemikálii, která dokáže zabít uvnitř nádoru mléčné žlázy v myších vzácné, ale agresivní buňky, které mají schopnost vytvořit nové nádory.

Tyto buňky, známé jako rakovinové kmenové buňky, jsou chápány jako zodpovědné za rozšiřování rakoviny - a znovu se objevení i po zdárně úspěšné léčbě.
I když je potřeba další výzkum na to, aby se mohlo stanovit, jestli tato specifická chemická látka bude vhodná na terapii rakoviny u lidí, tato studie dokazuje, že je možné najít látku, která selektivně zabíjí rakovinové kmenové buňky. Tyto nálezy výzkumníci zveřejnili 13.srpna v online vydání magazínu Buňka.

„Rapidně narůstají důkazy, že rakovinové kmenové buňky jsou odpovědné za agresivní charakter mnoha nádorů," říká Robert Weinberg, člen Whitehead institutu pro biomedicínský výzkum a jeden z autorů studie. „Schopnost vytvářet takovéto buňky v laboratoři spolu s výkonnými technologiemi, které byly k dispozici v Broad institutu, umožnily identifikovat tuto chemickou látku. Jistě se během dalších několika let najdou tucty jiných látek s podobnými vlastnostmi."

„Mnoho terapií zničí nádor, který zase znovu vyroste," říká Eric Lander, ředitel Broad institutu na MIT (Massachusettském institutu technologie) a Harvardu a autor článku publikovaném v magazínu Buňka. „Tohle dává naději na nové terapie rakoviny."

Podle nového názoru v oboru biologie rakoviny je v nádorech (mléčné žlázy, prostaty, tlustého střeva, plic atd.) skrytá skupina buněk s jedinečnou schopností obnovovat rakovinu. Kromě toho, že podporují růst nádorů, jsou tyto takzvané rakovinové kmenové buňky vysoce rezistentní k současným terapiím rakoviny. Kdyby bylo možné identifikovat chemické látky, které selektivně zabíjejí rakovinové kmenové buňky, mohly by se tyto látky stát horkými kandidáty pro budoucí vývoj léků.

Vědci studovali rakovinové kmenové buňky přímo v laboratoři. Relativní nedostatek těchto buněk ve srovnání s ostatními rakovinovými buňkami v kombinaci s jejich tendencí ztratit své vlastnosti kmenových buněk, když rostou, velmi limitoval množství materiálu dostupného pro analýzu.

Aby překonali tuto překážku, vědci z Broad a Whitehead institutů se řídili nedávnými nálezy Weinberga a jeho kolegů, které navrhovaly způsob, jak v laboratoři generovat velké množství rakovinových buněk s vlastnostmi kmenových buněk. Technika spočívá v tom, že se dospělé buňky přimějí k tomu, aby podstoupily kritickou změnu (tak zvaný „epiteliální-mezenchymální přechod), která modifikuje jejich tvar a motilitu. Kromě toho buňky získávají podobné vlastnosti jako kmenové buňky.

„Kritický aspekt naší práce bylo vytvoření relativně homogenních a stabilních populací rakovinových buněk podobných kmenovým, jež by mohly být užity pro screening," říká Tamer Onder, bývalý student ve Weinbergově laboratoři a spoluautor studie. (Onder se nyní účastní postgraduálního výzkumu v Dětské nemocnici v Bostonu.) „Byli jsme schopni tohle provést tím, že jsme indukovali přeměnu rakovinové buňky z epiteliální na mezenchymovou za použití nového činidla, které jsme vyvinuli v laboratoři."

S velkým množstvím kmenových buněk v kapse podnikl vědecký tým z Broad a Whitehead institutů rozsáhlou analýzu tisíců chemických sloučenin za použití automatizovaných metod k nalezení látek, jež vykazují aktivitu proti rakovinovým buňkám nádoru mléčné žlázy.
Z více než 30 slibných kandidátů identifikovali vědci sloučeninu s překvapivou silou.

Sloučenina nazývaná salinomycin nezabíjí pouze rakovinové kmenové buňky vytvořené v laboratoři, ale rovněž přirozeně se objevující. Ve srovnání s běžným chemoterapeutickým léčivem, jež se předepisuje pro léčbu nádoru mléčné žlázy (známé jako paclitaxel), salinomycin redukuje počet rakovinových kmenových buněk více než stokrát. Také redukoval růst nádor v myších.

Pro další zkoumání funkce salinomycinu prověřili vědci jeho genetické účinky. Předchozí studie na nádorech pacientek s rakovinou prsu odhalily skupiny genů, které jsou vysoce aktivní v rakovinových kmenových buňkách. Mnoho těchto stejných genů je spojeno s obzvláště agresivními nádory a špatnými prognózami pacientů. Výzkumy těchto vědců ukazují, že léčba salinomycinem (ale ne paclitaxelem) může snížit aktivitu těchto genů, a odhalují možný molekulární základ pro biologické účinky této látky.

„Naše práce odhaluje biologické efekty ničení rakovinových kmenových buněk," říká spoluautor Piyush Gupta, výzkumník v Broad institutu. „Kromě toho navrhuje obecný přístup ke hledání nové terapie rakoviny, jež může být aplikována na jakýkoliv pevný nádor udržovaný rakovinovými kmenovými buňkami."

Ačkoli tyto nové objevy signalizují pozoruhodný vědecký milník, je stále ještě příliš brzy na to, abychom mohli vědět, jestli to přinese užitek onkologickým pacientům. Další výzkum je nutný, abychom přesně určili, jak salinomycin dokáže zabíjet rakovinové nádorové buňky a jestli má stejnou sílu redukovat nádory u lidí jako u myší. Tyto typy analýzy obecně trvají několik let.

I když se nesmíme radovat předčasně, je zde jistý důvod k optimismu. V současné studii bylo testování 16 tisíc chemických sloučenin, z nichž malá skupina prokázala toxicitu proti rakovinových kmenovým buňkám. Z toho důvodu může hlubší výzkum těchto sloučenin stejně jako dodatečné testy širší sbírky chemikálií přinášet další potenciální doplňky k možnostem léčby rakoviny.

Zdroj: www.sciencedaily.com
Překlad: Pavla Čermáková