Tyrimas sieja kraujagyslių išskiriamą baltymą su vaistams atspariu vėžiu

Vėžys yra viena iš pagrindinių mirties priežasčių visame pasaulyje. Viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl vėžys yra tokia mirtina liga, yra vėžio ląstelių gebėjimas tapti atsparios vaistams.

Po dešimtmečius trukusių medicininių tyrimų mokslininkai suprato, kad piktybiniai navikai dažnai turi ypatingą ląstelių populiaciją, vadinamą vėžio kamieninėmis ląstelėmis (VLK). Kaip ir normalios kamieninės ląstelės, VLK gali pačios daugintis ir diferencijuotis į skirtingus ląstelių tipus naviko viduje, atlikdamos svarbų vaidmenį ne tik naviko augime ir metastazėse, bet ir atsparumo vaistams vystymesi.

Deja, sukurti terapijas, tiesiogiai veikiančias CSC, pasirodė esąs sudėtinga, atsižvelgiant į jų gebėjimą prisitaikyti ir atsinaujinti. Todėl kai kurie tyrėjai atkreipė dėmesį į naviko audinio kraujagysles.

Per pastaruosius kelerius metus mokslininkai atrado, kad tam tikros endotelio ląstelių (ląstelių, išklojančių kraujagysles) subpopuliacijos išskiria angiokrinius faktorius, kurie reguliuoja kamieninių ląstelių proliferaciją ir brendimą. Supratimas, kurios ląstelės gamina šiuos faktorius ir kokios jų funkcijos naviko mikroaplinkoje, savo ruožtu gali paskatinti naujų vėžio gydymo būdų kūrimą.

Atsižvelgdama į tai, Japonijos tyrėjų komanda, įskaitant profesorių Hiroyasu Kidoya ir dr. Yumiko Hayashi iš Integratyviosios kraujagyslių biologijos katedros, Sveikatos mokslų fakulteto, Fukui universiteto, atliko tyrimą apie sekretuojamą su frizzled susijusio baltymo 1 (Sfrp1), angiokrinio faktoriaus, vaidmenį naviko audiniuose.

Jų rezultatai buvo paskelbti internete žurnale „In Vitro Cellular & Developmental Biology“.

„Nors kraujagyslės paprastai laikomos tik deguonies ir maistinių medžiagų keliais, mūsų tyrimas sutelkė dėmesį į visiškai kitą kraujagyslių funkciją – angiokrinių faktorių gamybą. Šį tyrimą atlikome manydami, kad angiokriniai faktoriai taip pat gali būti susiję su naviko progresavimu, ir siekėme išsiaiškinti, ar Sfrp1 veikia CSC ir apskritai naviko audinio palaikymą“, – aiškina profesorius Kidoya.

Norėdami išsiaiškinti šiuos klausimus, tyrėjai, naudodami CRISPR-Cas9 genų redagavimą, sukūrė Sfrp1 nokautų (Sfrp1-KO) peles. Tuomet jie persodino plaučių karcinomos navikus į Sfrp1-KO ir laukinio tipo peles ir stebėjo Sfrp1 (arba jo trūkumo) poveikį, naudodami standartinius metodus, tokius kaip imunohistocheminis dažymas, srauto citometrija ir kiekybinė genetinės raiškos analizė.

Pradiniai eksperimentai parodė, kad Sfrp1 gamina nedidelė kraujagyslių endotelio ląstelių dalis naviko audinyje ir kad jo buvimas yra svarbus naviko augimui. Sfrp1-KO pelėms naviko augimas buvo slopinamas, o persodintos naviko ląstelės, kuriose per daug raiškiama Sfrp1, lėmė spartesnį naviko augimą.

Įdomu tai, kad tyrėjai nustatė, jog navikai, neturintys Sfrp1, negalėjo palaikyti reikšmingų CSC populiacijų vėlyvose naviko augimo stadijose, nepaisant to, kad šiuose navikuose pradinis CSC procentas buvo didesnis. Šis atradimas yra ypač svarbus, nes jis nurodo vieną iš biologinių Sfrp1 vaidmenų naviko mikroaplinkoje ir jo dalyvavimą vėžio patologijoje.

„Kai kurios CSC naviko audiniuose yra ląstelių proliferacijos sustojimo būsenoje, o jų buvimas skatina naviko augimą ir atsparumą priešvėžiniams vaistams“, – aiškina profesorius Kidoya. „Mūsų rezultatai rodo, kad Sfrp1 gali reguliuoti CSC savęs dauginimąsi ir trumpalaikį piktybinį augimą, taip pat palaikyti ramybės būseną.“

Tolesni rezultatai parodė, kad Sfrp1 neturi įtakos naviko kraujagyslių struktūrai, o tai rodo, kad pastebėtas poveikis naviko augimui nėra susijęs su kraujagyslėmis. Vietoj to, genetinės raiškos analizė parodė, kad Sfrp1 skatina CSC palaikymą moduliuodamas gerai išsaugotą Wnt signalizacijos kelią (evoliuciškai išsaugotą kelią, kuris reguliuoja svarbius ląstelių likimo nustatymo, ląstelių migracijos ir organogenezės aspektus embriono vystymosi metu).

Apskritai, šio tyrimo metu gautos naujos žinios gali atverti kelią naujų vėžio gydymo būdų, skirtų mechanizmams, padedantiems palaikyti CSC, kūrimui.

„Nukreipimas į specializuotas kraujagyslių endotelio ląsteles, dalyvaujančias angiokrinių faktorių gamyboje, gali padėti sutrikdyti CSC nišą, ir tai gali būti būdas slopinti naviko augimą su minimaliu šalutiniu poveikiu“, – daro išvadą profesorius Kidoya.

„Manau, kad tai galėtų paskatinti kurti gydymo būdus pacientams, sergantiems sunkiai gydomu vėžiu, kurio navikai yra atsparūs priešvėžiniams vaistams, taip pat terapiją, skirtą vėžio atsinaujinimui ir metastazėms slopinti.“

Tolesni tyrimai, pagrįsti šiais rezultatais, bus žingsnis pirmyn kuriant veiksmingą vaistams atsparaus vėžio gydymą.