Hulumtimi i ri zbulon se qelizat poliploide gjigante të kancerit (PGCCs), të cilat mund të përshtaten dhe të mbijetojnë pas terapisë, janë çelësi për përsëritjen e kancerit. Këto qeliza ndryshojnë gjenet për t’u mbrojtur nga trajtimi, duke u ndarë më vonë për të shkaktuar rritjen e tumorit. Synimi i këtyre qelizave me frenues specifikë si p21 gjatë terapisë mund të përmirësojë rezultatet e trajtimit të kancerit.
Shkencëtarët kanë zbuluar se qelizat gjigante të kancerit poliploide, të cilat janë të përmasave monstruoze dhe përmbajnë bërthama të shumta, mund të jenë përgjegjëse për përsëritjen e sëmundjes pas terapisë së kancerit.
Studiuesit në Qendrën e Kancerit MUSC Hollings kanë bërë një zbulim që mund të zbulojë pse kanceri ndonjëherë kthehet në pacientët që kanë marrë kimioterapi ose radioterapi.
Të dyja format e terapisë synojnë të stresojnë qelizat e kancerit në vetëshkatërrim. Megjithatë, këtyre trajtimeve shpesh u mungon efektiviteti afatgjatë, sepse qelizat e kancerit mund të përshtaten me stresin, të shpëtojnë dhe të mundësojnë që tumori të rikthehet pas një kohe të shkurtër.
Kohët e fundit, shkencëtarët kanë filluar të shikojnë rolin e qelizave gjigante të kancerit poliploide, ose PGCC, në përsëritjen e kancerit. Megjithëse këto qeliza janë të njohura për shkencëtarët që nga shpikja e mikroskopit dhe janë vëzhguar nga patologët në indet kancerogjene, funksioni i tyre i saktë në përsëritjen e kancerit mbeti i panjohur.
Në një artikull të fundit në Journal of Biological Chemistry, një ekip hulumtues i Qendrës së Kancerit MUSC Hollings i udhëhequr nga Christina Voelkel-Johnson, Ph.D., raporton se ka identifikuar gjene të zgjedhura që qelizat e kancerit të prostatës manipulojnë për t’u bërë PGCC, duke mbrojtur kështu veten nga stresi i terapisë. Ekipi i Hollings zbuloi gjithashtu se PGCC-të më vonë rifitojnë kapacitetin e tyre për ndarjen e qelizave, duke vendosur skenën për përsëritjen e kancerit.
Zbulime të papritura në eksperimentet laboratorike
Voelkel-Johnson dhe laboratori i saj e bënë këtë zbulim ndërsa studionin një frenues, ose një ilaç të krijuar për të bllokuar një mekanizëm biologjik, i cili shoqërohej me kura të qëndrueshme pas radioterapisë. “Fillimisht menduam se kombinimi i rrezatimit me frenuesin i vriste më mirë qelizat e kancerit,” tha Voelkel-Johnson. “Vetëm kur frenuesi nuk arriti të bënte një ndryshim në eksperimentet afatshkurtra, afati kohor u zgjat, gjë që lejoi një vëzhgim të pazakontë.”
Anëtarët e laboratorit kishin vëzhguar qeliza gjigante me pamje anormale gjatë eksperimenteve afatshkurtra, por i kishin konsideruar ato si “të dënuara”. Kur afati kohor u zgjat, ata u befasuan kur vëzhguan se këto qeliza gjeneruan pasardhës të vegjël.
Kjo video me kalim kohe tregon formimin e PGCC në qelizat e kancerit ovarian në përgjigje të stresit të trajtimit. Kredia: Video mirësjellje e Joe. R. Delaney, Universiteti Mjekësor i Karolinës së Jugut
“Ata dukeshin vërtet të shokuar,” tha Voelkel-Johnson. “Kur ne nuk e përdornim frenuesin, ato qeliza gjigante kanceroze krijuan qeliza bijë, duke krijuar pamjen e një kolonie me qeliza më të vogla që rrethonin atë të madhe.”
Këto PGCC me pamje të shokuar ishin vizualisht të ndryshëm nga qelizat e tjera të kancerit. Ata ishin në gjendje të bënin kopje të informacionit të tyre gjenetik, duke rritur numrin e bërthamave. Megjithatë, citoplazma nuk po ndahej, dhe kështu qelizat u rritën në mënyrë monstruoze, duke pasur bërthama të shumta në vend të vetëm një.
Studiuesja e Qendrës së Kancerit MUSC Hollings Dr. Christina Voelkel-Johnson. Kredia: Universiteti Mjekësor i Karolinës së Jugut. Fotografi nga Sarah Pack.
Gjetjet befasuese që qelizat e përbindëshit nuk ishin “të dënuara” e shtynë Voelkel-Johnson dhe ekipin e saj të dyshonin se frenuesi i tyre ndaloi përsëritjen e kancerit në një mënyrë të ndryshme nga sa kishin hipotezuar.
“Inhibitori nuk i vriste më mirë qelizat e kancerit,” tha Voelkel-Johnson. “Në vend të kësaj, ajo parandaloi gjenerimin e pasardhësve nga qelizat gjigante poliploide të kancerit.”
Ekipi gjithashtu vuri re se qelizat bija të PGCC-ve vazhduan të ndaheshin, duke imituar përsëritjen e tumorit që disa pacientë përjetojnë pas terapisë. U bë e qartë se ky frenues po krijonte kura të qëndrueshme jo duke shkaktuar vdekjen qelizore, por duke ndaluar PGCC-të të ktheheshin përsëri në qeliza kanceroze me një bërthamë me kapacitet për ndarje.
Për të kuptuar se çfarë i bënte PGCC-të dhe qelizat e tyre vajza të ndryshme nga qelizat e tyre kancerogjene mëmë, Voelkel-Johnson, me ndihmën e bashkëpunëtorëve të tjerë, u nis për të hetuar ndryshimet në shprehjen e gjeneve midis qelizave të ndryshme që u shfaqën gjatë eksperimenteve të tyre. Ky informacion do të ndihmonte për të shpjeguar se si qelizat e kancerit mund të kalojnë në dhe jashtë gjendjeve të PGCC pasi janë ekspozuar ndaj stresit të terapisë.
Vështrime gjenetike dhe implikime terapeutike
Voelkel-Johnson dhe ekipi i saj ishin në gjendje të identifikonin rrugët e sinjalizimit qelizor që qelizat e kancerit manipulojnë për t’u bërë PGCC në përgjigje të stresit të terapisë dhe më pas për t’u kthyer në qeliza të afta për të prodhuar qeliza bijë.
Një proteinë që zgjoi në mënyrë specifike interesin e tyre ishte p21, e cila nxitet nga një proteinë e quajtur p53 kur qelizat normale janë të stresuara. Në qelizat normale, p21 parandalon dyfishimin e dëmtimit ADN, duke mundësuar riparimin e dëmtimit të ADN-së. Qelizat në të cilat dëmet nuk mund të riparohen kryejnë vetëvrasje.
Ekipi hulumtues i Hollings tregoi se stresi në qelizat e kancerit të cilave u mungon p53 gjithashtu rriti p21, por proteina nuk ndaloi dyfishimin e ADN-së së dëmtuar, siç bëri në qelizat normale. Si rezultat, p21 ndihmoi në krijimin e skenës për gjenerimin e PGCC-ve.
Kur rritja e p21 u bllokua, qelizat e stresuara të kancerit nuk u transformuan në këto qeliza monstruoze. Ndërhyrja me p21 në qelizat që tashmë ishin monstruoze i pengoi ato të gjeneronin qeliza bija që mund të ishin përgjegjëse për rikthimin e tumorit.
Gjetjet e ekipit ofrojnë njohuri mbi mekanizmat e rinj që mund të synohen për të përmirësuar rezultatet e pacientit pas terapisë së kancerit. Edhe pse mund të mos jetë e mundur të bllokohet p21 si terapi, si ilaçi i kancerit të gjirit, tamoxifen ashtu edhe statinat për uljen e kolesterolit, janë treguar se ndërhyjnë në rrugët e identifikuara nga ekipi. Nevojiten kërkime të mëtejshme për të vlerësuar nëse ato mund të zvogëlojnë shkallën e përsëritjes duke bllokuar PGCC-të që të rifitojnë aftësinë për të gjeneruar qeliza bijë.
Gjetjet ofrojnë gjithashtu një pasqyrë të re në kohën optimale për administrimin e këtyre barnave.
“Një nga pyetjet që kishim ishte, ‘Në cilën pikë të terapisë trajtoni?”, tha Voelkel-Johnson. “Gjetjet tona sugjerojnë që trajtimi duhet të bëhet në të njëjtën kohë me kimioterapinë ose radioterapi. Është e rëndësishme të administrohet një prej këtyre barnave në lidhje me stresin e terapisë për të parandaluar PGCC-të të gjenerojnë qelizën bijë. Pasi të krijohen, është tepër vonë.”
Voelkel-Johnson planifikon të vazhdojë të hetojë mënyrat për të parandaluar gjenerimin e qelizave bija nga PGCC për të rritur efikasitetin e terapisë. Ajo është gjithashtu e interesuar të vlerësojë se si regjimet e ndryshme të trajtimit të kombinuar të ofruara në kohën e terapisë së kancerit ndikojnë në normat e përsëritjes në një gamë të gjerë kanceresh.
Referenca: “Analiza e transkriptimit të qelizave gjigante të kancerit poliploid dhe pasardhësit e tyre zbulon një rol funksional për p21 në poliploidizimin dhe depoliploidizimin” nga Shai White-Gilbertson, Ping Lu, Ozge Saatci, Ozgur Sahin, Joe R. Delaney, Besim Ogretmen dhe Christina Voelkel- Johnson, 4 mars 2024, Journal of Biological Chemistry.
DOI: 10.1016/j.jbc.2024.107136
Studimi u financua nga Instituti Kombëtar i Kancerit, Instituti Kombëtar i Shëndetësisëdhe Shoqëria Amerikane e Kancerit.