"Înfometarea celulelor" este o nouă metodă revoluționară în lupta cu tumorile - Descoperirea făcută de cercetătorii israelieni

O echipă din Israel a descoperit o metodă prin care să distrugă tumorile glioblastomului și a obținut rezultate remarcabile pe modelele animale și liniile celulare umane. Nouă metodă folosită pentru a eradica tumorile cerebrale mortale „înfometează" tumorile eliminând sursa lor de energie.

Într-un studiu considerat revoluționar, cercetătorii de la universitatea din Tel Aviv au eliminat în mod eficient glioblastomul, un tip extrem de letal de cancer cerebral. Oamenii de știință au obținut acest rezultat folosind o metodă pe care au dezvoltat-o ​​în urma descoperirii a două mecanisme cheie din creier, care susțin creșterea și supraviețuirea tumorii: unul protejează celulele canceroase de sistemul imunitar, iar celălalt furnizează energia necesară pentru creșterea rapidă a tumorii. Cercetătorii au arătat în acest studiu că ambele mecanisme sunt controlate de celulele din creier numite astrocite, iar în absența acestora, celulele tumorale mor și sunt eliminate. Studiul a fost publicat în revista Brain și a fost evidențiat cu comentarii speciale.

„Glioblastomul este un cancer cerebral extrem de agresiv și invaziv, pentru care nu există niciun tratament eficient cunoscut. Celulele tumorale sunt foarte rezistente la toate terapiile cunoscute și, din păcate, speranța de viață a pacientului nu a crescut semnificativ în ultimii 50 de ani. Descoperirile noastre oferă o bază promițătoare pentru dezvoltarea unor medicamente eficiente pentru tratarea glioblastomului și a altor tipuri de tumori cerebrale", au scriu autorii studiului.

„Am abordat aici provocarea glioblastomului dintr-un unghi nou. În loc să ne concentrăm asupra tumorii, ne-am concentrat pe micromediul său de susținere, adică pe țesutul care înconjoară celulele tumorale. Mai exact, am studiat astrocitele, o clasă majoră de celule cerebrale care susțin funcția normală a creierului, descoperită cu aproximativ 200 de ani în urmă și numită după forma lor asemănătoare stelelor", a declarat dr. Lior Mayo de la Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research și Sagol School of Neuroscience.

„În ultimul deceniu, au dezvăluit funcții suplimentare ale astrocitelor care fie ameliorează, fie agravează diferite boli ale creierului. La microscop am descoperit că astrocitele activate au înconjurat tumorile glioblastomului. Pe baza acestei observații, ne-am propus să investigăm rolul astrocitelor în creșterea tumorii glioblastomului", a mai spus medicul.

Folosind un model animal, în care au putut elimina astrocitele active din jurul tumorii, cercetătorii au descoperit că, în prezența astrocitelor, cancerul a ucis toate animalele cu tumori de glioblastom în decurs de 4-5 săptămâni. Aplicând o metodă unică pentru a elimina doar astrocitele din apropierea tumorii, cercetătorii au observat un rezultat remarcabil: cancerul a dispărut în câteva zile și toate animalele tratate au supraviețuit. Mai mult, chiar și după întreruperea tratamentului, majoritatea animalelor au supraviețuit.

„În absența astrocitelor, tumora a dispărut rapid și, în majoritatea cazurilor, nu a existat nicio recidivă, ceea ce indică faptul că astrocitele sunt esențiale pentru progresia și supraviețuirea tumorii. Prin urmare, am investigat mecanismele de bază ca să vedem ce fac astrocitele de se transformă din celule care susțin activitatea normală a creierului, în celule care susțin creșterea tumorii maligne", a precizat dr. Mayo.

Cercetătorii au comparat expresia genică a astrocitelor izolate din creierul sănătos și din tumorile de glioblastom. Ei au descoperit două diferențe principale, identificând astfel modificările pe care le suferă astrocitele atunci când sunt expuse la glioblastom. Prima schimbare a fost în răspunsul imun la glioblastom.

„Masa tumorală include până la 40% celule imunitare, în mare parte macrofage recrutate din sânge sau din creier. În plus, astrocitele pot trimite semnale care cheamă celulele imune în locurile din creier care au nevoie de protecție. În acest studiu, am descoperit că astrocitele continuă să îndeplinească acest rol în prezența tumorilor glioblastom. Cu toate acestea, după ce celulele imune convocate ajung la tumoră, astrocitele le „conving" să „schimbe partea" și să susțină tumora în loc să o atace. Mai exact, am descoperit că astrocitele modifică capacitatea celulelor imune recrutate de a ataca tumora atât direct, cât și indirect, protejând astfel tumora și facilitând creșterea acesteia", a explicat dr. Mayo.

A doua schimbare, prin care astrocitele susțin glioblastomul, o reprezintă modularea accesului tumorii la energie, prin producerea și transferul de colesterol către celulele tumorale.

„Celulele maligne de glioblastom se divid rapid, proces care necesită o cantitate mare de energie. Având acces la sursele de energie din sânge blocat de bariera hemato-encefalică, ele trebuie să obțină această energie din colesterolul produs în creier, și anume în „fabrica de colesterol" a astrocitelor, care furnizează de obicei energie neuronilor și altor celule ale creierului. Am descoperit că astrocitele din jurul tumorii cresc producția de colesterol, pe care o furnizează celulelor canceroase. Prin urmare, am emis ipoteza că, întrucât tumora depinde de acest colesterol ca principală sursă de energie, eliminarea acestei surse va înfometa tumora", a explicat în continuare dr. Mayo.

Cercetătorii au proiectat astrocitele din apropierea tumorii în așa fel încât să nu mai exprime o proteină specifică cu rol de transportor al colesterolului (ABCA1), împiedicându-le astfel să elibereze colesterolul în tumoră. Încă o dată, rezultatele au fost remarcabile: fără acces la colesterolul produs de astrocite, tumora practic a „murit" de foame în doar câteva zile.

Aceste rezultate remarcabile au fost obținute atât la modelele animale, cât și la probele de glioblastom prelevate de la pacienți umani și sunt în concordanță cu ipoteza înfometării, pe care au formulat-o cercetătorii.

„Această lucrare aruncă o lumină nouă asupra rolului barierei hemato-encefalice în tratarea bolilor creierului. Scopul normal al acestei bariere este de a proteja creierul, împiedicând trecerea substanțelor din sânge către creier. Dar în cazul unei boli a creierului, această barieră face dificilă administrarea medicamentelor către creier și este considerată un obstacol în calea tratamentului. Descoperirile noastre sugerează că, cel puțin în cazul specific al glioblastomului, bariera hemato-encefalică poate fi benefică pentru tratamentele viitoare, deoarece generează o vulnerabilitate unică, și anume dependența tumorii de colesterolul produs de creier. Credem că această slăbiciune se poate traduce într-o oportunitate terapeutică unică".

Proiectul a examinat baze de date de la sute de pacienți cu glioblastom uman pe care le-a corelat cu rezultatele obținute.

„Pentru fiecare pacient, am examinat nivelurile de expresie ale genelor care fie neutralizează răspunsul imun, fie oferă tumorii o sursă de energie bazată pe colesterol. Am descoperit că pacienții cu expresie scăzută a acestor gene identificate au trăit mai mult, susținând astfel conceptul că genele și procesele identificate sunt importante pentru supraviețuirea pacienților cu glioblastom", au mai scris autorii.

„În prezent, instrumente pentru a elimina astrocitelor din jurul tumorii sunt disponibile pentru modelele animale, dar nu și la oameni. Provocarea este acum să dezvolte medicamente care să vizeze procesele specifice din astrocite care promovează creșterea tumorii. Alternativ, există medicamente care pot fi reutilizate pentru a inhiba mecanismele identificate în acest studiu. Credem că descoperirile conceptuale oferite de acest studiu vor accelera succesul în lupta împotriva glioblastomului. Sperăm că descoperirile noastre vor servi drept bază pentru dezvoltarea unor tratamente eficiente pentru acest cancer cerebral mortal și pentru alte tipuri de tumori cerebrale", a concluzionat dr. Mayo.

Cercetarea a fost realizată și cu colaborarea prof. Eytan Ruppin de la National Institutes of Health (NIH) din Statele Unite.