Kaip naviko rūgštingumas padeda vėžiui plisti?
Tyrinėdami, kas vyksta rūgščių navikų regionų ląstelėse, mokslininkai atskleidė naujos informacijos apie vėžio invaziškumą ir plitimą. Šis atradimas gali padėti geriau gydyti agresyvius navikus.
Kembridžo Masačusetso technologijos instituto (MIT) mokslininkai nustatė, kad rūgštūs arba žemo pH naviko regionai keičia genų ekspresiją vėžinėse ląstelėse taip, kad jos taptų agresyvesnės.
Žurnale pasirodžiusiame darbe Vėžio tyrimai, jie apibūdina, kaip, sumažinę naviko rūgštingumą, jie galėjo pakeisti pelių procesą.
"Naviko acidozė", - sako pirmojo tyrimo autorius Nazaninas Rohani Ph.D., kuris buvo MOK Kocho integracinių vėžio tyrimų instituto podoktorantas, kai baigė darbą, "sukelia molekulių, dalyvaujančių ląstelių invazijoje, išraišką ir migracija.
"Šis perprogramavimas, kuris yra tarpląstelinis atsakas į tarpląstelinio pH kritimą, suteikia vėžinėms ląstelėms galimybę išgyventi esant žemo pH sąlygoms ir daugintis".
Metastazės ir naviko aplinka
Metastazės yra sudėtingas procesas, kurio metu vėžinės ląstelės tampa mobilios, atsiriboja nuo pirminių navikų, įsiskverbia į netoliese esančius audinius, migruoja ir paskui kitose kūno vietose sukuria antrinius navikus.
Maždaug 9 iš 10 visų mirčių nuo vėžio yra „susijusios su metastazėmis“. Be metastazių vėžys būtų daug lengviau valdoma ir ne tokia sunki liga.
Buvo laikas, kai mokslininkai manė, kad navikų galimybė metastazuotis priklauso tik nuo vėžinių ląstelių pokyčių.
Tačiau nuo to laiko mokslininkai sužinojo, kad „piktybinis vėžio progresavimas“ taip pat priklauso nuo vėžinių ląstelių, dalyvaujančių „sudėtingame sąveikos tinkle“ su kitomis jas supančiomis audinio dalimis, arba naviko mikroaplinka.
Dabar mokslininkai gerai supranta, kad navikai yra ne tik dauginančių vėžinių ląstelių rinkiniai, bet „gyvosios būtybės“, susidedančios iš daugybės skirtingų ląstelių rūšių. Iš tikrųjų naviko audinio sudėtingumas „gali net viršyti“ sveikų audinių sudėtingumą.
Tyrimas, kurį atliko dr. Rohani ir jos kolegos, papildo vis daugiau žinių apie naviko mikroaplinką ir jų indėlį į metastazes.
Naviko rūgštingumo kartografavimas
Ankstesni tyrimai jau nustatė, kad rūgštingumas naviko mikroaplinkoje stipriai paveikė vėžio invazyvumą. Tačiau nebuvo aišku, kaip skiriasi naviko rūgštingumas ir kaip jis gali pakeisti genus, kad naviko ląstelės taptų invaziškesnės.
Prieš neseniai atliktą tyrimą vyravo nuomonė, kad didelis navikų rūgštingumas daugiausia būdingas deguonies trūkumo vietovėse, kuriose trūksta kraujo.
Tyrimui MIT tyrėjai naudojo „pH-zondą“, kad nustatytų pelių krūties vėžio navikų rūgštingumą.
Kai pH zondas aptinka ląstelę rūgščioje aplinkoje, jis į ląstelės membraną įterpia mažą baltymo molekulę. Tokiu būdu mokslininkai gali žymėti ir identifikuoti ląsteles rūgščiuose navikų regionuose.
Savo nuostabai komanda nustatė, kad rūgščių regionai yra ne tik hipoksinėse ar deguonies trūkumo kišenėse navikų viduje. Navikų paviršiuose, kur jie jungiasi su stroma arba juos supančiu „struktūriniu audiniu“, taip pat buvo rūgščių sričių.
Šis atradimas parodė, kad deguonies badas nebuvo pagrindinė navikų rūgštingumo priežastis. Atidžiau ištyrę mokslininkai nustatė kitokią mikroaplinkos rūgštingumo priežastį naviko paviršiuje.
Naviko rūgštingumo mažinimas
Paaiškėjo, kad daugelio ląstelių metabolizmas krūties navikų paviršiuje pasikeitė į aerobinę glikolizę. Šio tipo metabolizmas gamina pieno rūgštį, dėl kurios naviko mikroaplinka tapo rūgštesnė.
Šiuose rūgščiuose naviko paviršiaus regionuose ląstelės pakeitė savo genus, kad įjungtų procesus, kurie palaiko invaziją ir metastazes.
Aktyvuoti genai buvo tie, kurie dalyvauja embriono vystymesi ir gamina baltymą, kuris padeda ląstelių migracijai per kraują. Kitas buvo tas, kuris naviko ląsteles labiau įsiskverbia į aplinkinius audinius.
Kituose eksperimentų rinkiniuose komanda nustatė, kad sumažinus naviko mikroaplinkos rūgštingumą, genų ekspresija beveik normalizavosi.
Tyrėjai sumažino pelių naviko rūgštingumą, į jų geriamąjį vandenį įpylę natrio bikarbonato. Kiti tyrimai taip pat parodė, kad tai sumažina pelių metastazes.
Vyresnysis tyrimo autorius Frankas B. Gertleris, kuris yra MIT biologijos profesorius, sako, kad žmonės netoleruoja natrio bikarbonato, todėl jiems tai nebūtų tinkamas galimas gydymas.
"Kiti metodai, kurie labiau nukreiptų rūgštėjimą, galėtų būti labai vertingi".
Prof. Frankas B. Gertleris
