Cercetătorii descoperă vulnerabilități comune ale celulelor canceroase supraviețuitoare
Medicii oncologi pot reduce dimensiunile tumorilor cu ajutorul medicamentelor anti-cancer, însă unele celule tumorale reușesc să supraviețuiască.
Aceaste celule, denumite „persister”, pot genera noi tumori, obligând pacienții la cicluri dificile de teste și tratamente. Problema este că aceste celule sunt rare – există doar una la o mie de celule tumorale – și sunt genetic identice cu tumorile, ceea ce le face greu de identificat. De asemenea, tenacitatea lor poate fi temporară, iar, până când cercetătorii reușesc să le cultive în laborator, trăsăturile care le-au permis să supraviețuiască pot să dispară.
Pentru a găsi modalități de a le elimina, cercetătorii de la UC San Francisco au dezvoltat un sistem robotic capabil să trateze simultan mii de mini-tumori în laborator. Această platformă le permite oamenilor de știință să identifice, să urmărească și să trateze celulele supraviețuitoare într-un mod sistematic. Studiul a scos la iveală trăsături comune ale celulelor persister, care ar putea explica de ce cancerul recidivează – trăsături care ar putea fi exploatate în viitoarele terapii medicamentoase.
„Cu câțiva ani în urmă, oamenii încă se întrebau dacă celulele persister sunt reale”, a declarat Xiaoxiao „Vany” Sun, PhD, primul autor al lucrării și cercetător asistent în Departamentul de Chimie Farmaceutică de la UCSF. „Acum putem să le găsim și să testăm idei pentru a le elimina.”
Rezultatele cercetării au fost publicate în Science Advances pe 12 iunie.
Echipa a selectat 94 de candidați medicamentați, identificați anterior de alte laboratoare ca fiind potențiale terapii pentru celulele persister. Au dorit să testeze fiecare medicament, la diferite doze, pe celulele persister provenite din două tipuri de cancer pulmonar, tratate cu terapii standard. Aceasta a necesitat 10.000 de experimente laborioase, desfășurate pe parcursul a câte unei săptămâni fiecare, astfel că a fost construită o platformă robotică pentru a elimina munca manuală și inconsistențele.
În interiorul unor incubații controlate, mii de mini-tumori erau așezate în plăci cu 384 de puțuri. Un braț robotic, similar celor utilizate în screening-ul medicamentelor, muta plăcile între stațiile experimentale.
O stație utiliza unde sonore pentru a depune doze mici și precise de medicament pe fiecare tumoră (în prima etapă, o terapie pentru cancerul pulmonar; apoi, o terapie experimentală pentru celulele persister). Alte stații colorau tumorile cu anticorpi și realizau imagini microscopice ale fiecărei tumori sau grupuri de celule persister.
Dintre medicamentele testate, nouă au slăbit constant celulele persister. Aceasta sugerează că celulele persister ar putea împărtăși vulnerabilități comune, chiar dacă au apărut în condiții de tratament diferite.
Echipa intenționează să extindă platforma pentru a include mai multe tipuri de tumori și condiții de tratament. Speră ca setul de date rezultat să devină o resursă pentru a ajuta cercetătorii să elimine celulele persister înainte ca acestea să genereze boli rezistente la medicamente.
„Ne așteptam ca fiecare tumoră să se comporte ca un caz special”, a afirmat Steve Altschuler, PhD, profesor de Chimie Farmaceutică la UCSF și coautor senior al lucrării. „În schimb, am descoperit tipare care s-au menținut în mai multe probe, sugerând că ar putea exista reguli fundamentale care pot ajuta la prezicerea terapiilor cele mai eficiente.”
