Αναγνώριση μεταστατικών κυττάρων μέσα σε πρωτογενείς όγκους μαστού
Η κατανόηση των κυττάρων που θα οδηγήσουν σε μεταστάσεις παραμένει μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στην έρευνα του καρκίνου. Μία νέα μελέτη από το εργαστήριο Υφής και Πλαστικότητας στα Αναπτυξιακά και Παθολογικά Κελιά, που διευθύνει η Άνγκελα Νιέτο στο Ινστιτούτο Νευροεπιστημών, παρέχει μία αναπάντεχη απάντηση: τα κύτταρα που θα δώσουν το «παρών» στις μεταστάσεις μπορεί ήδη να εντοπιστούν μέσα στον πρωτογενή όγκο.
Η μελέτη και τα ευρήματα
Η συγκεκριμένη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications, συνδυάζει την ανάλυση ενός μοντέλου ποντικού με καρκίνο του μαστού και δεδομένα από ασθενείς. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, στην επεμβατική εμπρόσθια ζώνη του όγκου, υπάρχει ένα συγκεκριμένο πληθυσμό κυττάρων που είναι ικανά να εισβάλλουν και να είτε να πολλαπλασιάζονται είτε να εισέρχονται σε κατάσταση ύπνου. Αυτή η ισορροπία καθορίζει το αν τα κύτταρα που διαφεύγουν από τον όγκο μπορούν να ξεκινήσουν νέους όγκους σε απομακρυσμένα όργανα.
Η σπουδαιότητα του γονιδίου Prrx1
Η ομάδα της Νιέτο έχει μελετήσει τη διαδικασία της επιθηλιακής προς μεσεγχυματική μετάβασης (EMT) για δεκαετίες. Αυτή η διαδικασία ελέγχει τη μετανάστευση των κυττάρων κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη και ενεργοποιείται ξανά στους όγκους για να επιτρέψει στα καρκινικά κύτταρα να διασπαστούν και να σχηματίσουν μεταστάσεις. Στη νέα αυτή μελέτη, οι ερευνητές αποδεικνύουν ότι η ικανότητα δημιουργίας μεταστάσεων δεν προκύπτει τυχαία και δεν εξαρτάται αποκλειστικά από το μικροπεριβάλλον του στόχου, αλλά ότι είναι ήδη καθορισμένη μέσα σε ένα υποσύνολο κυττάρων του πρωτογενούς όγκου, που υιοθετούν μία υψηλά μεταστατική κατάσταση υπό την επίδραση του γονιδίου Prrx1.
Ανατροπή παρανοήσεων και κλινικές συνέπειες
Ο Ραούλ Χιμένες Καστάνιο, πρώτος συγγραφέας της μελέτης, επισημαίνει ότι το Prrx1 λειτουργεί ως κανονιστής της συμπεριφοράς των όγκων. «Ανακαλύψαμε πρόσφατα ότι το Prrx1 είναι κρίσιμο για τη διάδοση του καρκίνου. Γνωρίζουμε τώρα ότι δεν ενεργοποιεί απλώς τα προγράμματα που επιτρέπουν στα κύτταρα να αποσπαστούν από τον πρωτογενή όγκο, αλλά ελέγχει επίσης την ικανότητά τους να πολλαπλασιάζονται και να σχηματίζουν μεταστάσεις ή να εισέρχονται σε κατάσταση ύπνου για χρόνια», δήλωσε.
Πτώση της αναξιοπιστίας στην προγνωστική αξία
Αυτά τα ευρήματα ρίχνουν φως σε μία παραδοξότητα που παρατηρείται σε πολλούς όγκους: τα ιδιαίτερα επιθετικά κύτταρα δεν γεννούν πάντα μεταστάσεις και τα κύτταρα που πολλαπλασιάζονται σε υψηλό βαθμό επίσης δεν διασπείρονται. Αν δεν υπάρχει Prrx1, τα κύτταρα δεν διασπείρονται. Αν όμως τα επίπεδα του Prrx1 είναι υπερβολικά υψηλά, εξαπλώνονται ραγδαία αλλά χάνουν την ικανότητα να ριζώνουν και να αναπτύσσονται σε άλλα όργανα. Μόνο σε μεσαία επίπεδα επιτυγχάνεται η βέλτιστη ισορροπία μεταξύ κινητικότητας και ανάπτυξης, κάτι που τα καθιστά τα πιο επικίνδυνα από κλινική άποψη.
Η νέα έρευνα και το μέλλον
Για να καταλήξουν σε αυτά τα συμπεράσματα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν γενετικά μοντέλα ποντικών, αναλύσεις σε επίπεδο κυττάρου, μελέτες χρωματίνης και τεχνικές χωρικής μεταγραφομικής για να παρατηρήσουν την οργάνωση και τη συμπεριφορά των κυττάρων μέσα στον όγκο. Η επεξεργασία και ανάλυση των μεγάλων δεδομένων που προήλθαν από χιλιάδες κύτταρα το ανέλαβε ο βιοπληροφορικός ειδικός της ομάδας, Νιτίν Ναρβάδε. Επιπλέον, σε συνεργασία με τη Γέμα Μορένο Μπουένο από το Πανεπιστήμιο Αυτονόμου της Μαδρίτης και το Ιδρυμα Καρκίνου MD Anderson Spain, ανέλυσαν δείγματα ασθενών με καρκίνο του μαστού και εντόπισαν παρόμοια πρότυπα έκφρασης Prrx1. Αυτό υποδηλώνει ότι η μέθοδος που περιγράφεται μπορεί να έχει άμεση σημασία για την ταξινόμηση των όγκων και την κλινική πρόγνωση.
Συνολικά, τα ευρήματα παρέχουν νέες προοπτικές σχετικά με την προέλευση του μεταστατικού δυναμικού και ανοίγουν τον δρόμο για την ανάπτυξη στρατηγικών που θα μπορούσαν να αποτρέψουν τα καρκινικά κύτταρα από την επίτευξη αυτής της ιδιαίτερα επικίνδυνης κατάστασης.
