Czy nowe odkrycia mogą pomóc w opracowaniu skuteczniejszych terapii przeciwnowotworowych? Do tej pory uważano, że komórki nowotworowe rywalizują ze sobą o składniki odżywcze. Było to jednym z kluczowych elementów ich agresywnego wzrostu. Jednak najnowsze badania opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nature dowodzą, że w obliczu niedoboru substancji odżywczych nowotwory potrafią wykazywać niespodziewaną strategię – współpracę. Odkrycie to może stać się kluczem do nowych metod leczenia raka, które będą celować w mechanizmy kooperacji między komórkami nowotworowymi.
Komórki nowotworowe zamiast rywalizować – współpracują
Badania przeprowadzone przez zespół naukowców z Uniwersytetu Nowojorskiego pod kierownictwem prof. Carlosa Carmona-Fontaine pokazały, że kiedy nowotwory zostają pozbawione dostępu do niektórych aminokwasów, np. glutaminy, zaczynają współpracować, aby wspólnie zdobywać składniki odżywcze.
– Ku naszemu zaskoczeniu zaobserwowaliśmy, że ograniczenie aminokwasów przynosiło korzyści dużym skupiskom komórek nowotworowych, ale nie pojedynczym komórkom – tłumaczy prof. Carmona-Fontaine. – To sugeruje, że mamy do czynienia z procesem kooperacyjnym zależnym od gęstości komórek w guzie.
Naukowcy zastosowali zaawansowaną mikroskopię i robotykę do monitorowania wzrostu milionów komórek nowotworowych w różnych warunkach. Okazało się, że guzy potrafią wydzielać enzym CNDP2, który rozkłada oligopeptydy – krótkie łańcuchy aminokwasów – na pojedyncze cząsteczki. Te z kolei stają się ogólnodostępnym źródłem składników odżywczych dla wszystkich komórek nowotworowych w guzie.
Nowa strategia walki z rakiem – komórki nowotworowe i blokowanie ich współpracy
To odkrycie otwiera zupełnie nowe możliwości w leczeniu raka. Naukowcy zidentyfikowali lek o nazwie bestatyna, który może zakłócić działanie enzymu CNDP2. Okazało się, że kiedy komórki nowotworowe były wystawione na działanie tego leku, nie mogły wykorzystywać oligopeptydów jako źródła składników odżywczych. Zaczynały obumierać.
Dodatkowo, badacze zastosowali technologię edycji genów CRISPR, aby usunąć gen kodujący enzym CNDP2 w komórkach nowotworowych. Eksperymenty przeprowadzone na modelach mysich wykazały, że guzy pozbawione CNDP2 rosły znacznie wolniej niż te, które nadal mogły korzystać z tego mechanizmu kooperacji.
Co więcej, naukowcy postanowili sprawdzić, czy ograniczenie dostępności aminokwasów w diecie może dodatkowo spowolnić wzrost nowotworów. Wyniki pokazały, że połączenie usunięcia enzymu CNDP2 z dietą ubogą w określone aminokwasy przyniosło jeszcze lepsze efekty. W tej sytuacji guzy kurczyły się szybciej. Samo ograniczenie aminokwasów w diecie również miało pozytywny wpływ na zmniejszenie tempa wzrostu nowotworu.
Przełomowe odkrycie daje nadzieję na skuteczniejsze leczenie raka
Choć bestatyna jako pojedynczy lek wykazuje ograniczoną skuteczność, naukowcy są przekonani, że ich odkrycie może pomóc w opracowaniu nowej strategii terapeutycznej. Ta ma skuteczniej powstrzymać rozwój nowotworów.
– Ponieważ komórki nowotworowe tracą zdolność do współpracy, ich wzrost hamuje – podsumowuje prof. Carmona-Fontaine. – Oczywiście rywalizacja między komórkami nowotworowymi nadal odgrywa kluczową rolę w progresji raka, ale nasze badania pokazują, że kooperacja wewnątrz guzów jest równie ważnym czynnikiem, który należy brać pod uwagę.
Nowe odkrycie nie tylko pomaga lepiej zrozumieć, jak rozwijają się nowotwory. Otwiera także drogę do nowych metod terapeutycznych, które mogłyby osłabić mechanizmy przetrwania komórek rakowych.
Co dalej?
Naukowcy planują dalsze badania nad tym mechanizmem oraz testowanie nowych leków, które mogą skutecznie zakłócać proces kooperacji między komórkami nowotworowymi. Celem jest opracowanie terapii, które będzie można stosować w połączeniu z innymi metodami leczenia, takimi jak chemioterapia czy immunoterapia, aby zwiększyć ich skuteczność.
– Mamy nadzieję, że dokładniejsze poznanie tego mechanizmu pozwoli nam na opracowanie bardziej celowanych i skutecznych leków przeciwnowotworowych – podkreśla prof. Carmona-Fontaine.
To odkrycie rzuca nowe światło na biologię nowotworów. Daje nadzieję na opracowanie innowacyjnych terapii, które w przyszłości mogą znacząco poprawić skuteczność leczenia pacjentów onkologicznych.
