La capacità delle cellule tumorali di dividere e muoversi intorno al corpo li rende difficili da trovare e distruggere.
Uno degli aspetti più difficili del cancro è la sua capacità di metastatizzare.
Le cellule tumorali possono staccarsi dalla loro posizione attuale, viaggiare attraverso il corpo e iniziare a moltiplicarsi in nuove posizioni distanti.
La metastasi rende i tumori difficili da trovare e da trattare. Poiché la metastasi è una zona chiave della ricerca sul cancro, gli scienziati dedicano molto lavoro alla comprensione di come il cancro lo fa.
Uno studio recente, condotto da Michael J. Morgan, Ph.D., presso il Cancer Center dell’Università del Colorado ad Aurora, aggiunge nuovi dettagli a un’immagine già complessa. I risultati sono pubblicati negli Atti della National Academy of Sciences .
Gli scienziati erano particolarmente interessati allo smaltimento dei rifiuti cellulari. Morgan spiega perché questo è, dicendo: “Le cellule altamente metastatiche lasciano la loro casa felice e hanno tutti questi stress su di loro.Un modo in cui la cellula è in grado di gestire lo stress è attraverso lo smaltimento di rifiuti cellulari o componenti cellulari danneggiati e il loro riciclaggio.”
Se si interferisce con questo processo di riciclaggio, la metastasi può essere bloccata.
“Quando disattiviamo l’attività delle strutture cellulari chiamate lisosomi”, dice Morgan, “che una cellula usa per riciclare, le cellule metastatiche non sono in grado di sopravvivere a questi stress”.
Importante in questo riciclaggio è l’autofagia, un processo naturale in cui la cellula si rompe e ricicla le parti difettose della cella.
Morgan e Andrew Thorburn – che hanno contribuito alla recente ricerca – sono entrambi considerati esperti sul tema dell’autofagia. Coinvolto anche il dott. Dan Theodorescu, esperto in metastasi.
Il processo di autofagia
L’autofagia è essenziale per la sopravvivenza delle cellule sane e delle cellule maligne allo stesso modo. In termini di base, l’autofagia inizia quando la “sporcizia” cellulare è circondata da una struttura sferica chiamata autofagosoma.
Questa struttura a doppia membrana trasporta la spazzatura attraverso il citoplasma fino a raggiungere un pacchetto di enzimi distruttivi noto come lisosoma. L’autofagosoma si fonde con il lisosoma e il contenuto viene distrutto.
Armeggiando con questo processo, Morgan e il team hanno scoperto modi per interferire con la capacità di una cellula cancerosa di metastatizzare.
“Ciò che sorprendeva”, afferma Morgan, “era che non era il processo stesso dell’autofagia che era specificamente importante per la cellula metastatica: se si inibisce l’autofagia in una fase precoce, è possibile ridurre la crescita cellulare sia di metastasi che di cellule metastatiche. “
“Ma se blocchi la funzione lisosomiale dell’autofagia tardiva, colpisce molto più spesso queste cellule metastatiche e in realtà muoiono”.
Michael J. Morgan, Ph.D.
In altre parole, quando il team ha bloccato l’autofagia spegnendolo geneticamente, hanno sofferto entrambe le cellule metastatiche e non metastatiche. Tuttavia, quando hanno inibito l’autofagia e i lisosomi con la clorochina, le cellule non metastatiche sono state rallentate un po ‘, ma le cellule metastatiche sono state completamente distrutte.
“C’era qualcosa nei lisosomi che era specifico per queste cellule metastatiche”, dice Thorburn.
Perché i lisosomi sono così importanti?
Successivamente, gli scienziati hanno voluto approfondire e capire esattamente perché i lisosomi sono così incredibilmente importanti per metastatizzare le cellule tumorali. Per fare questo, hanno sviluppato cellule resistenti alla clorochina.
Ciò comportava la crescita di cellule metastatiche insieme a piccole quantità di clorochina. La maggior parte delle cellule morì, ma quelle che sopravvissero furono tenute e cresciute di nuovo con la clorochina. Mentre si dividevano più volte, ogni generazione successiva diventava sempre più resistente alla clorochina.
Tuttavia, poiché le cellule sono diventate costantemente resistenti, hanno perso la capacità di metastatizzare.
Come spiega Morgan, “La porta oscilla in entrambe le direzioni: quando abbiamo scelto celle resistenti alla clorochina, sono diventate non metastatiche e quando abbiamo scelto cellule metastatiche, hanno acquisito sensibilità alla clorochina, hanno smesso di crescere e sono morte perché, all’improvviso, sono arrivati a dipendere dall’azione lisosomiale che la clorochina toglie “.
Questo risultato può essere utile nel trattamento del cancro. Theodorescu dà un esempio, dicendo: “Con un paziente, se avessero un cancro alla vescica tumore e abbiamo dato clorochina, supponiamo che alcune cellule tumorali diventano resistenti alla clorochina.”
“Prevediamo, in base al nostro studio, che anche se le cellule resistenti riprenderanno a crescere, non sarebbero più metastatiche, il che potrebbe avere un beneficio clinico per il paziente”.
Infine, i ricercatori hanno scoperto che una proteina chiamata ID4 sembra importante in questo processo. Le cellule con livelli più bassi di ID4 erano sensibili alla clorochina e alla metastasi; quelli con livelli più alti di ID4 erano meno metastatici e resistenti alla clorochina.
È possibile che ID4 possa essere utilizzato come marker per prevedere i risultati dei pazienti. Infatti, sono già noti livelli più alti di ID4 per prevedere migliori esiti per il cancro alla vescica, al seno e alla prostata .
Attualmente, vi è un grande interesse per gli inibitori dell’autofagia per l’uso nel trattamento del cancro; questo studio fornisce una visione interessante e senza dubbio ispirerà ulteriori indagini.
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