O nouă abordare pentru a opri dezvoltarea tumorilor: eliminarea cromozomilor

O nouă abordare pentru a opri dezvoltarea tumorilor: eliminarea cromozomilor

Celulele canceroase cu cromozomi în plus depind de aceştia pentru creşterea tumorilor, relevă un nou studiu realizat la Yale. Eliminarea acestor cromozomi împiedică celulele să formeze tumori. Descoperirile, au declarat cercetătorii, sugerează că ţintirea selectivă a cromozomilor suplimentari ar putea oferi o nouă cale pentru tratarea cancerului.

Celulele umane au, de obicei, 23 de perechi de cromozomi; cromozomii în plus reprezintă o anomalie cunoscută sub numele de aneuploidie.

„Dacă ne uităm la o piele normală sau la un ţesut pulmonar normal, de exemplu, 99,9% dintre celule vor avea numărul corect de cromozomi", a declarat autorul principal al studiului, Jason Sheltzer, profesor asistent de chirurgie la facultatea de medicină a universităţii Yale.

„Dar ştim de peste 100 de ani că aproape toate cancerele sunt aneuploide".

Cu toate acestea, până acum nu a fost clar ce rol joacă cromozomii care sunt în plus, în cancer, dacă, de exemplu, aceştia provoacă cancerul sau sunt cauzaţi de acesta.

„Pentru o lungă perioadă de timp, am putut observa aneuploidia, dar nu am putut s-o manipulăm. Pur şi simplu nu aveam instrumentele potrivite", a declarat dr. Sheltzer, care este, de asemenea, cercetător la Centru pentru cancer de la Yale.

În acest studiu, oamenii de ştiinţă  au folosit tehnica de inginerie genetică CRISPR pentru a dezvolta o nouă abordare şi anume eliminarea unor cromozomi din celulele canceroase, ceea ce reprezintă un progres important.

Ei cred că, manipularea cromozomilor aneuploizi în acest mod ar putea duce la o mai bună înţelegere a modului în care aceştia funcţionează.

Folosind abordarea nou dezvoltată - pe care au numit-o ReDACT (Restoring Disomy in Aneuploid cells using CRISPR Targeting), cercetătorii au vizat aneuploidia în liniile celulare de melanom, cancer gastric şi ovarian.

În mod specific, ei au eliminat o a treia copie aberantă a porţiunii lungi - cunoscută şi sub numele de „braţul q" - a cromozomului 1, care se găseşte în mai multe tipuri de cancer, şi este legată de progresia bolii, apărând la începutul dezvoltării cancerului.

„Când am eliminat aneuploidia din genomul acestor celule canceroase, am compromis potenţialul malign al acestor celule şi şi-au pierdut capacitatea de a forma tumori", a declarat prof. Sheltzer.

Pe baza acestei descoperiri, cercetătorii au anansat teoria potrivit căreia celulele canceroase ar putea avea o „dependenţă de aneuploidie" - un nume care face referire la cercetări anterioare care au descoperit că eliminarea oncogenelor, gene care pot transforma o celulă într-o celulă canceroasă, perturbă capacitatea de formare a tumorilor.

Această descoperire a dus la un model de creştere a cancerului numit „dependenţă de oncogene".

Atunci când au investigat modul în care o copie în plus a cromozomului 1q ar putea favoriza apariţia cancerului, cercetătorii au descoperit că mai multe gene stimulau creşterea celulelor canceroase atunci când erau suprareprezentate - deoarece erau codificate pe trei cromozomi în loc de cei doi tipici.

Această supraexpresie a anumitor gene a indicat, de asemenea, cercetătorilor o vulnerabilitate care ar putea fi exploatată pentru a viza cancerele cu aneuploidie.

Cercetările anterioare au arătat că o genă codificată pe cromozomul 1, cunoscută sub numele de UCK2, este necesară pentru a activa anumite medicamente.

În noul studiu, prof. Sheltzer şi colegii săi au descoperit că celulele cu o copie în plus a cromozomului 1 au fost mai sensibile la aceste medicamente decât celulele cu doar două copii, din cauza supraexprimării UCK2.

Mai mult, ei au observat că această sensibilitate a însemnat că medicamentele ar putea viza evoluţia celulară departe de aneuploidie, permiţând apariţia unei populaţii de celule cu un număr normal de cromozomi şi, prin urmare, cu un potenţial mai mic de a deveni canceroase.

Atunci când cercetătorii au creat un amestec cu 20% celule aneuploide şi 80% celule normale, celulele aneuploide au preluat controlul: după nouă zile, acestea reprezentau 75% din amestec.

Însă, atunci când cercetătorii au expus amestecul de 20% de celule aneuploide la unul dintre medicamentele dependente de UCK2, celulele aneuploide au reprezentat doar 4% din amestec nouă zile mai târziu.

„Acest lucru ne-a spus că aneuploidia poate funcţiona potenţial ca o ţintă terapeutică pentru cancer", a declarat prof. Sheltzer.

„Aproape toate cancerele sunt aneuploide, aşa că, dacă avem o modalitate de a ţinti selectiv aceste celule aneuploide, aceasta ar putea fi, teoretic, o modalitate bună de a ţinti cancerul, având în acelaşi timp un efect minim asupra ţesutului normal, necanceros", a declarat el.

Mai multe cercetări trebuie efectuate înainte ca această abordare să poată fi testată în cadrul unui studiu clinic, dar prof Sheltzer îşi propune să aplice metoda pe modele animale, pentru a evalua medicamente suplimentare şi alte aneuploidii şi să înceapă să colaboreze cu companii farmaceutice pentru a avansa spre teste clinice.

„Suntem foarte interesaţi să transpunem rezultatele în domeniul clinic", a comentat prof. Sheltzer. „aşa că ne gândim acum cum să extindem descoperirile într-o direcţie terapeutică".

Această posibilă nouă abordare pentru tratarea cancerului se regăseşte în studiul publicat joi, în revista Science.

viewscnt