Jak rak werbuje „dobre komórki” na ciemną stronę mocy?
Komórki raka wykształciły bardzo wiele mechanizmów, które ułatwiają im przeżycie w naszym organizmie. Mechanizmy te pozwalają im nie tylko uniezależnić się od sygnałów pochodzących z innych komórek, czy dzielić w sposób niekontrolowany, ale także gwarantują skuteczną ucieczkę przed układem odpornościowym, czy odporność na chemioterapię.
Komórki nowotworowe używają często słabo zrozumiałych elementów komórkowej sygnalizacji, aby przejąć kontrolę nad procesem komunikacji i rozprzestrzenić się po całym organizmie. Nowe badania przeprowadzone przez naukowców z Houston pokazują, jak komórki nowotworowe wykorzystują system, przez który komórki komunikują się z sąsiednimi tak jakby wysyłały wiadomość „bądź jak ja” lub „nie bądź jak ja”.
Naukowcom udało się rozszyfrować sposób, jaki nowotwór wykorzystuje do interakcji międzykomórkowej, aby promować metastazę (tworzenie przerzutów). Mechanizm ten z udziałem receptorów Notch, odgrywa kluczową rolę w rozwoju embrionalnym i jest aktywowany kiedy receptor Jagged jednej komórki reaguje z receptorem Notch na drugiej.
Nowe odkrycie pokazuje, że pierwotni agenci metastazy, to gromada hybryd złożonych z nabłonkowych (nieruchliwych) i mezenchymalnych (mobilnych) komórek. Te nie do końca mezenchymalne komórki wykorzystywane są jako „źli aktorzy” w progresji nowotworowej, która stanowi największe ryzyko. Poprzez działanie wspólne, takie hybrydy komórek nowotworowych mają większe szanse na uniknięcie obrony systemu immunologicznego podczas migracji, oraz większe szanse na przeżycie w układzie krwionośnym.
Ten złożony mechanizm, poprzez który receptory Notch i Jagged promują rozwój nowotworów do tej pory był tajemnicą, jednak niedawno przeprowadzone badania pokazały, że ligandy receptorów Jaggerd odgrywają kluczową rolę w progresji nowotworowej. Obecność ligandów Jagged może sprawiać, że komórki hybrydowe wysyłają sygnał typu „bądź jak ja” – jest to bardzo użyteczne podczas rozwoju embrionalnego i leczenia, jednak może także służyć komórkom nowotworowym do przejęcia kontroli.
Komórki nowotworowe wykorzystują tą właściwość do uzyskania stabilnych interakcji z komórkami i przerobienia ich na „zespół atakujący”, który wspólnie migruje podczas metastazy. Wykorzystują one także wpływ białek Jagged do wytworzenia migrujących agregatów hybryd macierzystych komórek nowotworowych. Sygnalizacja Notch-Jagged pozwala także komórkom na rozwój odporności na chemioterapię i radioterapię i ułatwia tworzenie przerzutów za pomocą promowania komunikacji pomiędzy nowotworem, a komórkami zrębu w nowej lokalizacji.
Niedawne badania pokazały, że komórki zrębu w środowisku guza chowają ligandy Jagged. Komórki nowotworowe mogą jednak przejmować kontrolę nad pobliskimi komórkami zrębu i zmuszać je do zwiększonej produkcji liganda, tym samym zwiększając swoje szanse na przeżycie.
Naukowcy sugerują, że zwiększona ekspresja białek Jagged może także zwiększać liczbę odpornych na leczenie komórek rakowych macierzystych. Istnieje wysokie prawdopodobieństwo, że komórki te podczas migracji nabywają właściwości podobnych do komórek macierzystych, jednak kiedy dotrą do odległych organów – tracą ta komórkową plastyczność i różnicują się, co pozwala im na dopasowanie się do nowych warunków.
Badania te są jednak dopiero krokiem ku zrozumieniu mechanizmów porozumiewania się komórek nowotworowych, w celu ucieczki przed układem odpornościowym i leczeniem.
„Badanie pojedynczych komórek nie może dać nam wszystkich odpowiedzi. (…) Musimy zrozumieć działania podjęte przez te komórki, które umożliwiają im komunikację z innymi” – powiedział jeden z badaczy.
Źródło: sciencedaily.com/releases/2015/01/150126095715.htm