Tyrimas sieja kraujagyslių išskiriamus baltymus su vaistams atspariu vėžiu

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

Po dešimtmečius trukusių medicininių tyrimų mokslininkai suprato, kad vėžiniuose navikuose dažnai yra speciali ląstelių populiacija, vadinama vėžio kamieninėmis ląstelėmis (CSC). Kaip ir normalios kamieninės ląstelės, CSC gali savaime atsinaujinti ir diferencijuotis į įvairius naviko ląstelių tipus, vaidindamos svarbų vaidmenį ne tik auglio augimui ir metastazių susidarymui, bet ir atsparumo vaistams vystymuisi.

Deja, sukurti terapiją, skirtą konkrečiai CSC, buvo gana sudėtinga, atsižvelgiant į jų gebėjimą prisitaikyti ir atkurti populiaciją. Todėl kai kurie tyrinėtojai atkreipė dėmesį į kraujagysles, esančias naviko audinyje.

Per pastaruosius kelerius metus mokslininkai išsiaiškino, kad tam tikros endotelio ląstelių (ląstelių, kurios iškloja kraujagysles) subpopuliacijos išskiria angiokrininius veiksnius, reguliuojančius kamieninių ląstelių dauginimąsi ir brendimą. Supratimas, kurios ląstelės gamina šiuos veiksnius ir kokias funkcijas atlieka naviko mikroaplinkoje, savo ruožtu galėtų paskatinti naujų vėžio gydymo būdų kūrimą.

Šiomis aplinkybėmis tyrimų grupė iš Japonijos, įskaitant profesorių Hiroyasu Kidoi ir dr. Yumiko Hayashi iš Fukui universiteto Medicinos mokslų fakulteto Integracinės kraujagyslių biologijos katedros, atliko išskiriamo su garbanomis susijusio baltymo 1 (Sfrp1) tyrimą. ), angiokrininis faktorius, siekiant išsiaiškinti jo vaidmenį naviko audiniuose.

Jų rezultatai buvo paskelbti internete žurnalas In Vitro Cellular & Raidos biologija.

Nors į kraujagysles dažniausiai žiūrima tik kaip į deguonies ir maistinių medžiagų tiekimo kelius, mūsų tyrimai koncentruojasi į visiškai kitokią kraujagyslių funkciją – angiokrininių faktorių gamybą. Atlikome šį tyrimą turėdami mintį, kad angiokrininiai veiksniai taip pat gali būti susiję su naviko progresavimu, ir siekėme išsiaiškinti, ar Sfrp1 turi įtakos CSC ir apskritai naviko audinio palaikymui“, – aiškina profesorius Kidoya.

Siekdami išsiaiškinti šiuos klausimus, mokslininkai sukūrė Sfrp1 geno išmušimo (Sfrp1-KO) peles, naudodami CRISPR-Cas9 geno redagavimą. Tada jie persodino plaučių karcinomos navikus į Sfrp1-KO ir laukinio tipo peles ir stebėjo Sfrp1 poveikį (arba jo nebuvimą), naudodami standartinius metodus, tokius kaip imunohistocheminis dažymas, srauto citometrija ir kiekybinė genetinės ekspresijos analizė.

Pradiniai eksperimentai parodė, kad Sfrp1 gamina nedidelis kraujagyslių endotelio ląstelių pogrupis naviko audinyje ir kad jo buvimas yra svarbus naviko augimui. Sfrp1-KO pelių auglio augimas buvo slopinamas, o persodintos naviko ląstelės, per daug ekspresuojančios Sfrp1, lėmė greitesnį naviko augimą.

Įdomu, kad tyrėjai nustatė, kad navikai, kuriems trūksta Sfrp1, negalėjo palaikyti reikšmingų CSC populiacijų vėlyvoje naviko augimo stadijoje, nepaisant to, kad šių navikų pradinis CSC procentas yra didesnis. Šis atradimas yra ypač svarbus, nes jis rodo vieną iš biologinių Sfrp1 vaidmenų naviko mikroaplinkoje ir jo dalyvavimą vėžio patologijoje.

„Kai kurių CSC naviko audiniuose yra sustabdytas ląstelių dauginimasis, o jų buvimas skatina naviko augimą ir atsparumą priešvėžiniams vaistams“, - aiškina profesorius Kidoya. „Mūsų rezultatai rodo, kad Sfrp1 gali reguliuoti CSC savaiminį replikaciją ir trumpalaikį piktybinį augimą, taip pat išlaikyti ramią būseną.

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

Apskritai, šio tyrimo pateiktos naujos žinios gali sudaryti sąlygas naujų vėžio gydymo būdų, skirtų mechanizmams, padedantiems išlaikyti CSC, kūrimui.

„Taikymas specializuotoms kraujagyslių endotelio ląstelėms, dalyvaujančioms angiokrininių faktorių gamyboje, gali padėti sutrikdyti CSC nišą, o tai yra potencialus būdas slopinti naviko augimą su minimaliu šalutiniu poveikiu“, – daro išvadą profesorius Kidoya.

Manau, kad tai galėtų padėti sukurti gydymo būdus pacientams, sergantiems sunkiai įveikiamu vėžiu, kurių navikai yra atsparūs vaistams nuo vėžio, taip pat terapinius vaistus, slopinančius vėžio pasikartojimą ir metastazes.

Tolimesni tyrimai, pagrįsti šiomis išvadomis, bus žingsnis į veiksmingą vaistams atsparaus vėžio gydymą.