Hogyan segíti a tumor savassága a rák terjedését?
A tudósok a daganatok savas régióiban lévő sejtekkel történő teszteléssel új információkat tártak fel a rák invazivitásáról és terjedéséről. A felfedezés az agresszív daganatok jobb kezeléséhez vezethet.
A cambridge-i Massachusettsi Műszaki Intézet (MIT) kutatói azt találták, hogy a savas vagy alacsony pH-jú daganatrészek agresszívebbé változtatják a rákos sejtekben a génexpressziót.
A folyóiratban megjelenő cikkben Rákkutatás, leírják, hogy a tumor savasságának csökkentésével hogyan tudták megfordítani a folyamatot egerekben.
"A tumor acidózis" - mondja Nazanin Rohani Ph.D. első tanulmány szerzője, aki a munka befejezésekor az MIT Koch Intézetének Integratív Rákkutató Intézetében posztdoktori kutatója volt. migráció.
"Ez az újraprogramozás, amely intracelluláris válasz az extracelluláris pH csökkenésére, lehetővé teszi a rákos sejtek számára, hogy túléljenek alacsony pH-jú körülmények között és szaporodjanak."
Áttétek és a tumor környezete
A metasztázis az a komplex folyamat, amelynek során a rákos sejtek mobillá válnak, leválnak az elsődleges daganatokról, behatolnak a közeli szövetekbe, vándorolnak, majd másodlagos daganatokat hoznak létre a test más részein.
A rákos megbetegedések 10-ből körülbelül 9-ből „metasztázis összefüggésben áll”. Áttétek nélkül a rák sokkal kezelhetőbb és kevésbé súlyos betegség lenne.
Volt idő, amikor a tudósok úgy vélték, hogy a daganatok metasztázisának lehetősége csak a rákos sejtek változásától függ.
Azóta azonban a kutatók megtudták, hogy a „rák rosszindulatú előrehaladása” attól is függ, hogy a rákos sejtek részt vesznek-e az őket körülvevő szövet más részeivel vagy a tumor mikrokörnyezetével való „bonyolult interakciós hálózatban”.
A tudósok körében ma már jól megértették, hogy a daganatok nem egyszerűen a szaporodó rákos sejtek gyűjteményei, hanem „élőlények”, amelyek sokféle sejttípust tartalmaznak. Valójában a daganatos szövet komplexitása „akár meghaladhatja” az egészséges szövetek komplexitását.
Az a tanulmány, amelyet Dr. Rohani és munkatársai vállaltak, hozzáteszi a daganat mikrokörnyezetével és az áttétekhez való hozzájárulásukkal kapcsolatos egyre növekvő ismeretanyagot.
A tumor savasságának feltérképezése
Korábbi kutatások már megállapították, hogy a daganat mikrokörnyezetének savassága erőteljesen befolyásolja a rák invazivitását. Az azonban nem volt világos, hogy a savasság mennyiben változik egy tumorban, és hogyan változtathatja meg a géneket a tumorsejtek invazívabbá tételéhez.
A legutóbbi tanulmány előtt az volt a vélemény, hogy a daganatok magas savtartalma elsősorban oxigénhiányos területeken, rossz vérellátással fordul elő.
Vizsgálatukhoz az MIT kutatói „pH-szondával” térképezték fel az egerek mellrákdaganatai savasságát.
Amikor a pH-szonda egy sejtet savas környezetben észlel, egy kis fehérjemolekulát helyez be a sejt membránjába. Ily módon a kutatók jelölhetik és azonosíthatják a sejteket a daganatok savas régióiban.
Meglepetésére a csapat megállapította, hogy a savrégiók nemcsak a hipoxiás vagy oxigénhiányos zsebekben vannak jelen a daganatokban. A daganatok felületei - ahol csatlakoznak a stromához vagy az őket körülvevő „szerkezeti szövethez” - savas régiókat is tartalmaztak.
Ez a felfedezés arra utalt, hogy a daganatok savasságának fő oka nem az oxigén éheztetés volt. Közelebbi vizsgálat után a tudósok a mikrokörnyezet savasságának más okát találták a tumor felszínén.
A tumor savasságának csökkentése
Kiderült, hogy a melldaganatok felszínén található sok sejt anyagcseréje aerob glikolízissé változott. Ez a fajta anyagcsere tejsavat termel, ami a tumor mikrokörnyezetét savasabbá teszi.
Ezekben a savas daganatok felületi régióiban a sejtek megváltoztatták génjeiket, hogy bekapcsolják az inváziót és az áttétet elősegítő folyamatokat.
Az aktivált gének között volt egy, amely részt vesz az embrió fejlődésében, és olyan fehérjét termel, amely elősegíti a sejtek migrációját a véráramon keresztül. Egy másik olyan volt, amely a tumorsejteket jobban be tudja hatolni a környező szöveteikbe.
Egy másik kísérletsorozatban a csapat megállapította, hogy a daganat mikrokörnyezet savasságának csökkentésével a génexpresszió szinte visszaállt a normális szintre.
A kutatók csökkentették a daganat savasságát az egerekben azzal, hogy nátrium-hidrogén-karbonátot adtak ivóvízükhöz. Más vizsgálatok azt is kimutatták, hogy ez csökkenti az áttétet egerekben.
Frank B. Gertler, a tanulmány vezető szerzője, aki az MIT biológia professzora, azt mondja, hogy az emberek nem tolerálják a nátrium-hidrogén-karbonátot, ezért ez nem lenne megfelelő potenciális kezelés számukra.
"Más módszerek, amelyek fokozottabban célozzák meg a savasodást, nagy értéket képviselhetnek."
Prof. Frank B. Gertler
