Tumorile cancerului pancreatic atacă vasele de sânge care livrează medicamentele chimio

Cancerul pancreatic este aproape imposibil de tratat. Noile cercetări arată acum că acest lucru se poate datora faptului că tumorile sale distrug vasele de sânge din jur pe care medicii se bazează în mod obișnuit pentru a furniza medicamente anti-cancer.

Înarmați cu aceste noi cunoștințe, cercetătorii s-au concentrat asupra modului în care tumorile ucid celulele vaselor de sânge învecinate. Când echipa a eliminat o parte dintr-un sistem de mesagerie moleculară care stătea la baza progresiei mortale a tumorii, creșterea acesteia a încetinit, iar densitatea vaselor de sânge din jur a crescut atât la șoareci, cât și în celulele umane dintr-o farfurie, relatează echipa pe 28 august în Progresele științei.

Un medicament care face același lucru la oameni „ar putea salva vasele de sânge din jurul tumorii și ne-ar permite să livrăm pacientului medicamente care ar micșora masa tumorală, ceea ce în prezent este imposibil de realizat”, spune Duc-Huy Nguyen, un medic molecular. biolog la Weill Cornell Medicine din New York City, care a făcut cercetarea în timp ce era la Universitatea din Pennsylvania.

Cancerul pancreatic este printre cele mai mortale tipuri de cancer: se estimează că peste 90% dintre cei 56.770 de americani care vor fi diagnosticați cu boala în 2019 vor muri în cinci ani. Cancerul acestui organ de mărimea unui cartof dulci i-a nedumerit mult timp pe cercetători. Tumorile par să se răspândească prin fluxul sanguin, totuși tumorile în sine au aport de sânge puțin sau deloc.

Înțelegerea modului în care cancerul pancreatic crește și se răspândește în tot corpul s-a dovedit dificilă, deoarece pancreasul este cuibărit adânc în burtă, chiar în spatele stomacului. Monitorizarea unei tumori sau îndepărtarea unor secțiuni ale acesteia pentru studiu necesită tăierea pacientului și trecerea prin alte organe vitale, crescând riscul de infecție sau alte complicații.

Așa că, pentru o privire mai atentă, Nguyen și colegii au încorporat celule vii de cancer pancreatic uman și celule endoteliale umane, un tip de celule care căptușesc vasele de sânge, în chipsuri de plastic transparent de mărimea degetului mare al unui adult. Acest așa-numit „organ pe un cip” avea două canale care treceau printr-un gel format din proteina de colagen. Cercetătorii au însămânțat un canal cu celule canceroase pancreatice pentru a imita o tumoare și celălalt cu celule endoteliale pentru a imita un vas de sânge.

După patru zile, celulele canceroase pancreatice au trimis cârcei în golul dintre canalele care au prins „vasul de sânge”. La opt ore de la începutul invaziei, celulele endoteliale au început să moară. În șapte zile, celulele canceroase au ucis 20% din celulele endoteliale, luându-le locul, iar preluarea nu a arătat semne de încetinire. Cercetătorii au continuat să observe aceeași secvență brutală de evenimente la șoarecii vii.

„A explica de ce medicamentele nu au reușit să ajungă la celulele canceroase pancreatice este… o lovitură de stat”, spune Charles Saxe, un biolog de celule canceroase la Societatea Americană de Cancer din Atlanta, care nu a fost implicat în studiu. „Cu mai multă observație, acest lucru ne-ar putea spune și cum tumorile se răspândesc atât de repede.”

Cercetătorii au căutat apoi mecanismul prin care tumorile ucid celulele endoteliale. Un suspect principal a fost un grup de proteine ​​numit factor de creștere transformator beta sau TGF-beta, care au fost implicate în stimularea creșterii tumorii în alte tipuri de cancer. În experimente, echipa a trecut printr-o listă de alte proteine ​​cunoscute că interacționează cu TGF-beta și, în cele din urmă, a găsit vinovatul: proteina receptorului ALK7. Eliminarea receptorului ALK7 a împiedicat celulele canceroase să omoare celulele endoteliale și a încetinit creșterea tumorii în organul pe un cip și la șoareci. Vor fi necesare studii suplimentare pentru a afla dacă aceste rezultate pot fi replicate cu cancerul pancreatic la om.

Identificarea modului în care tumorile ucid celulele endoteliale oferă o nouă țintă pentru medicamente într-o boală în care există o nevoie disperată de noi tratamente.

„Una dintre părțile cu adevărat interesante despre acest lucru este că au găsit o explicație moleculară pe care avem deja speranța de a o inhiba”, spune Saxe. Medicamentele care inhibă activitatea ALK7 sunt deja în studii clinice. Deci, când vine vorba de cancerul pancreatic, noile descoperiri „ar putea avea un impact clinic de îndată ce doi ani de acum înainte”, spune el.

Echipa se uită acum la adăugarea de celule imunitare și celule perivasculare, care înconjoară și susțin vasele de sânge, la modelele de organe pe un cip. Adăugarea complexității altor tipuri de celule la simulările de laborator va recrea mai bine mediul haotic din interiorul corpului uman și, eventual, va elimina pașii greșiți care ar costa timp și bani în studiile clinice pe oameni.