Cancerul poate împiedica uneori medicamentele concepute pentru a-l trata – dar acum, oamenii de știință au dezvoltat o modalitate de a transforma celulele tumorale împotriva vecinilor lor, forțând cancerul să coopereze cu tratamentul.
Succesul unui tratament pentru cancer depinde de capacitatea sa de a deteriora celulele canceroase suficient pentru a le ucide sau a le opri din creștere. Cu toate acestea, unele celule canceroase își pot schimba structura moleculară fie pentru a atenua, fie pentru a anula efectul terapiei.
Acum, într-un studiu de dovadă a conceptului, oamenii de știință au dezvăluit o nouă modalitate de a depăși această rezistență la medicamente pentru cancer: piratarea evoluției celulelor canceroase și etichetarea lor cu o țintă care le face mai vulnerabile la terapii. Cercetătorii și-au publicat concluziile joi (4 iulie) în jurnal Biotehnologia naturii.
„Există tot acest timp, efort, energie, bani și dureri de inimă puse în găsirea de medicamente care vor fi eficiente împotriva următoarei versiuni a tumorii”, autorul principal al studiului. Scott Leighow, un bioinginer la Universitatea de Stat din Pennsylvania, a declarat pentru Live Science. Dar „oricât de bune ar fi, nu sunt durabile pe termen lung”.
Noua abordare ar putea combate rezistența existentă la medicamente anticancer înainte de a deveni insurmontabilă.
Rezistența la medicamente pentru cancer poate dezvolta in multe feluri. De exemplu, celulele canceroase pot inactiva molecular un medicament sau pot schimba comutatoarele interne pentru a-și înșela propriile morți. Pentru a încerca să ocoliți acest lucru, medicii pot trata pacienții cu combinatii de medicamente care folosesc diferite atacuri împotriva tumorilor. Dar abordarea are limitări.
„Provocarea cu multe dintre aceste tumori avansate este că pur și simplu nu avem o mulțime de ținte bune împotriva cărora să facem medicamente”, autorul principal al studiului. Justin Pritchard, un inginer biomedical la Universitatea de Stat din Pennsylvania, a declarat pentru Live Science. „Nu există întotdeauna un al doilea medicament care funcționează la fel de bine [and] printr-un mecanism de acțiune total independent”.
Legate de: Cele mai mortale 10 tipuri de cancer și de ce nu există tratament
Pentru a aborda problema dintr-un unghi nou, Pritchard și echipa sa au conceput o abordare pentru a edita celulele canceroase, oferind două noi „comutatoare” în ele. Primul comutator permite celulelor modificate să depășească restul populației de celule canceroase. Apoi, al doilea comutator permite acestor celule să elibereze un medicament toxic pe tumora rămasă.
Pentru a testa conceptul, oamenii de știință au introdus două „gene de sinucidere” în celulele canceroase din vasele de laborator. O genă controlează activarea unei proteine numită receptor al factorului de creștere epidermic (EGFR) cu ajutorul unui medicament pentru cancer numit erlotinib.
În mod normal, erlotinib ar opri activarea proteinelor EGFR și astfel împiedică proliferarea necontrolată a celulelor canceroase. Dar „gena sinucigașului” permite oamenilor de știință să inverseze acțiunea obișnuită a medicamentului, făcând celulele rezistente la medicament intenționat. Acest lucru le permite să activeze și să dezactiveze proliferarea acestor celule.
Pentru acest experiment, oamenii de știință s-au concentrat asupra cancer pulmonar fără celule mici (NSCLC), cel mai frecvent tip de cancer pulmonar. Majoritatea celulelor NSCLC dezvoltă rezistență la erlotinib la aproximativ un an după tratament, ceea ce poate duce la o recidivă. Când oamenii de știință au introdus atât gena sinucigașă, cât și erlotinib în celulele NSCLC, celulele modificate au depășit cu ușurință celulele nemodificate care erau în mod inerent rezistente la medicament. Odată ce celulele modificate au devenit dominante, oamenii de știință au încetat să mai administreze erlotinib, întrerupând astfel proliferarea celulelor.
Odată ce le-a pus capcana, oamenii de știință au activat a doua genă sinucigașă folosind o moleculă inofensivă numită 5-FC. În mod inteligent, a doua genă codifică o enzimă care ajută celulele să transforme 5-FC într-o toxină, numită 5-FU, care ucide cancerul. 5-FU ucide în cele din urmă atât celulele canceroase modificate, cât și celulele din jurul lor.
Oamenii de știință numesc această abordare „unitatea genetică de selecție a comutatorului dublu”. Ei l-au testat pe șoareci de laborator și au descoperit că, la aproximativ 20 de zile de la tratament, celulele canceroase modificate au depășit celulele nemodificate din jurul lor. Până în ziua 80, volumul tumorii a scăzut la zero.
„Acesta este inovator, cu siguranță”, a spus Aaron Goldman, un farmacolog de cancer la Spitalul Brigham and Women’s care nu a fost implicat în studiu. Majoritatea terapiilor pentru cancer care implică editarea genelor se concentrează pe proiectarea celulelor imune în locul celulelor canceroase. „Nu am văzut așa ceva”, a spus Goldman pentru Live Science.
Deși abordarea cu comutare dublă este nouă, „nu abordează rezistența în general”, a menționat Goldman. „Cu siguranță se adresează unui mecanism de rezistență – unul dintre multe, multe.” Dar abordarea ar putea fi îmbunătățită dacă ar fi combinată cu o terapie care împiedică în primul rând capacitatea celulelor canceroase de a dezvolta rezistență, a spus el. Acest lucru ar aborda atât rezistența existentă, cât și ar preveni dezvoltarea rezistenței viitoare în celule suplimentare.
Cercetătorii testează acum abordarea dual-switch cu alte tipuri de cancer și terapii pentru cancer. Pritchard și Leighow sunt fondatorii Red As Bioo companie startup care dezvoltă tehnologia.
„Vedem asta ca ceva dincolo de tratamentul cancerului pulmonar”, a spus Leighow. „Vedem aceasta ca pe o platformă generalizabilă pentru furnizarea de gene terapeutice în cancer și pentru a le folosi pentru a crea oportunități terapeutice care ar putea duce la tratamente în viitor”.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!