Sari la conținut
Clinica Stomatologica » Noi biomarkeri moleculari identificați în celulele care răspândesc o formă mortală de cancer de sân

Noi biomarkeri moleculari identificați în celulele care răspândesc o formă mortală de cancer de sân

Oamenii de știință au identificat diferențe moleculare cheie în celulele de cancer de sân triplu negativ care migrează și formează metastaze.

Studiind un tip mortal de cancer de sân, cancerul triplu negativ, oamenii de știință de la Johns Hopkins Medicine au identificat, în modele de șoarece și țesuturi umane, diferențe moleculare cheie între celulele din tumora primară și cele care migrează pentru a forma metastaze la alte organe îndepărtate.

Descoperirile ar putea deschide calea pentru dezvoltarea de noi tratamente care să vizeze aceste  variații moleculare.

Un raport cu privire la aceste constatări a fost publicat în Science Translational Medicine.

„De mult timp avem nevoie de opțiuni și noi obiective de tratament pentru cancerul de sân triplu negativ. De cele mai multe ori aceste cancere revin în termen de trei ani de la diagnostic, iar tratamentele utilizate pentru alte tipuri de cancer de sân nu prea funcționează pentru triplu negativ”, spune Andrew Ewald, profesor și în științe de bază și director al departamentului de biologie celulară de la facultatea de medicină a universității Johns Hopkins, unul dintre liderii programului Invazia Cancerului și Metastazele, al centrului pentru cancer Kimmel, de la Johns Hopkins.

Se estimează că 10%-20% din cele 280.000 de cancere de sân diagnosticate în SUA în fiecare an sunt triplu negative, iar rata este mai mare în rândul femeilor afro-americane, care sunt de două ori mai predispuse la această formă a bolii.

Natura letală a acestui tip de cancer este marcată de faptul că celulele nu prezintă pe suprafața lor celulară  molecule de semnalizare care să se conecteze cu hormonii de estrogen și progesteron și o proteină care promovează creșterea cancerului numită, Her2-neu. Multe terapii actuale pentru cancerul de sân funcționează țintind aceste molecule de semnalizare, ceea ce le face ineficiente în cazul tumorilor triplu negative.

În studiul actual, echipa a analizat diferențele moleculare dintre locurile primare ale celulelor de cancer de sân triplu-negative și zonele în care acesta s-a răspândit, site-urile metastatice. Cercetătorii au analizat aceste diferențe în trei tipuri de celule, respectiv pe modele de șoarece, cancere umane grefate la șoareci și probe de țesuturi primare și metastatice prelevate de la opt pacienți tratați la spitalul Johns Hopkins.

Cercetătorii au folosit în analiza lor modele de învățare automată (deep-learning), imagistică celulară și analiză biochimică, pentru a identifica diferențele în tiparele de expresie genetică ale tumorilor primare și metastatice.

„Vestea proastă din studiul nostru este aceea că celulele din siturile metastatice sunt super optimizate pentru migrație și rezistență la tratament. Vestea bună este că am identificat mai multe proteine, numite factori de transcriere, de care aceste celule au nevoie pentru a face față provocărilor migrării și prosperării în siturile metastatice și este posibil să putem proiecta noi terapii care să vizeze acești factori de transcriere”, a explicat profesorul rezultatele studiului.

Echipa de cercetare a găsit mai multe proprietăți unice în celulele șoarecilor modificați genetic pentru a purta versiunea cancerelor de sân triplu negative și în șoarecii grefați cu tumori de la persoanele cu cancer de sân triplu negativ.

Oamenii de știință au descoperit că atunci când celulele triplu negative ale cancerului de sân invadează alte țesuturi în timpul migrației lor către o altă parte a corpului, ele dobândesc două proprietăți celulare care le asigură o mai bună mișcare și o mai bună supraviețuire. Pentru a face acest lucru, celulele cancerului de sân dobândesc în citoscheletul celular o proteină numită vimentină, care îmbunătățește capacitatea de migrație a așa-numitelor celule mezenchimale, un tip de celule care se regăsesc de obicei în oase și măduva osoasă, și care circulă prin organism și produc celule noi.

Celulele triplu negative ale cancerului de sân obțin și un alt avantaj care le ajută, de data asta la supraviețuire, producând o proteine numită E-cadherin, care se găsește, de obicei, în celulele epiteliale care căptușesc canalele și membranele organelor, și care se reînnoiesc frecvent.

Atunci când celulele triplu negative ale cancerului de sân dobândesc astfel de calități de supraviețuire și migrație, oamenii de știință clasifică starea lor celulară numindu-le celule mezenchimale epiteliale hibride, sau tranziția epitelial-mezenchimală (EMT).

Pentru a analiza moleculele implicate în aceste stări hibride EMT, oamenii de știință au urmărit tiparele moleculare ale celulelor individuale din testele celulare, care orchestrează invazia celulelor canceroase în afara unei tumori primare, permițând formarea unei colonii la distanță, într-un alt loc din organism, metastaze.

Echipa a folosit tehnici de învățare automată pentru a identifica tipare în expresia ARN-ului din fiecare celulă, „un văr” al ADN-ului implicat în producția de proteine.

Oamenii de știință au descoperit că majoritatea celulelor metastatice se metamorfozează în starea EMT hibridă, devenind mai mobile, și mai bine echipate pentru supraviețuire.

Echipa a validat apoi aceste stări în probele a opt pacienți cu tumori triplu negative, examinând atât tumorile primare cât și țesuturile cu metastaze.

La nivel molecular, cele mai multe celule metastatice au produs cinci proteine factori de transcriere, Grhl2, Foxc2, Zeb1, Zeb2 și Ovol1, care favorizează producerea proteinelor implicate fie în invazia celulelor canceroase, fie în formarea coloniilor.

„Diferențele moleculare dintre tumorile metastatice și cele primare sunt probabil motivul pentru care celulele tumorale metastatice sunt atât de rezistente la tratamentele actuale”, a explicat prof. Ewald.

Echipa studiază în continuare modalități de a bloca genele factorilor de transcriere sau proteinele rezultate pentru a opri răspândirea metastazelor.

Oamenii de știință vor investiga  să vadă dacă aceleași modificări moleculare și celulare se întâmplă și în alte tipuri de cancer, cum ar fi cele din colon, glande suprarenale, stomac și intestinul subțire.

Articolul Noi biomarkeri moleculari identificați în celulele care răspândesc o formă mortală de cancer de sân apare prima dată în 360medical.ro.