Oamenii de ştiinţă au descoperit o modalitate de a intensifica tratamentul cancerului pulmonar prin transplantarea mitocondriilor sănătoase în tumori, ceea ce stimulează răspunsul imun şi face chimioterapia mult mai eficientă. Folosind această abordare inovatoare împreună cu chimioterapia, cercetătorii au reuşit, în laborator şi în modelele preclinice, să oprească modul în care tumorile se hrănesc şi cresc şi, în acelaşi timp, au reactivat celulele imunitare ca să poată lupta din nou eficient împotriva cancerului, totul fără a provoca efecte toxice suplimentare în organism.
Deşi chimioterapia continuă să fie un tratament de bază pentru cancerul pulmonar afectează adesea sistemul imunitar, de care organismul are nevoie pentru a ţine boala sub control pe termen lung. În prezent, cercetătorii au descoperit o modalitate de a transforma acest punct slab într-un avantaj, prin introducerea de mitocondrii sănătoase direct în mediul tumoral.
În modele preclinice de cancer pulmonar fără celule mici (NSCLC) aflat într-un stadiu avansat, cercetătorii au combinat transplantul de mitocondrii sănătoase cu un medicament de chimioterapie. Prin noua abordare, mai multe celule imunitare au pătruns în tumoră şi, în acelaşi timp, metabolismul nociv al tumorii s-a schimbat, ceea ce a făcut tratamentul mult mai eficient.
Cancerul pulmonar cauzează mai multe decese decât orice alt tip de cancer la nivel mondial, iar cel fără celule mici (NSCLC) reprezintă 85% dintre cazuri. Chimioterapia este tratamentul de primă linie pentru NSCLC avansat, însă eficienţa sa este limitată de efectele secundare toxice şi de rezistenţa care apare la tratament. În plus, chimioterapia afectează celulele imunitare şi reduce prezenţa acestora în micro-mediul tumoral, limitând controlul cancerului pe termen lung.
Unele tumori au capacitatea de a extrage mitocondriile, sursa de energie a celulelor, din celulele imune din jur (micromediul tumoral), folosind structuri foarte fine asemănătoare unor tuburi microscopice. Prin acest mecanism, celulele tumorale îşi sporesc propriul metabolism şi, în acelaşi timp, slăbesc forţa sistemului imunitar, care rămâne fără „combustibil” pentru a lupta eficient cu cancerul. Deşi imunoterapia a oferit rezultate promiţătoare pentru unii pacienţi, mulţi nu răspund suficient la tratament, de aceea, cercetătorii caută noi soluţii care să ajute sistemul imunitar să funcţioneze mai bine şi să menţină un echilibru sănătos al energiei celulare pe durata chimioterapiei.
Acum, o echipă de cercetători de la Facultatea de Medicină a Universităţii Tongji (Tongji University School of Medicine) şi de la Universitatea Nantong, din China, a publicat un studiu în revista Cancer Biology & Medicine în care descrie o nouă abordare în terapia cancerului pulmonar. Ei au investigat dacă transplantul direct de mitocondrii ar putea amplifica efectele chimioterapiei în cancerul pulmonar fără celule mici avansat.
Combinând mitocondrii sănătoase cu tratamentul de chimioterapie, cercetătorii au urmărit să oprească multiplicarea celulelor canceroase şi să micşoreze volumul masei tumorale, reactivând, totodată, sistemul imunitar în ţesutul din jurul celulelor canceroase.
Rezultatele obţinute sugerează un pas important către dezvoltarea unor tratamente care sprijină simultan funcţionarea normală a celulelor şi capacitatea organismului de a lupta împotriva cancerului.
Cercetătorii au izolat mitocondrii funcţionale din cardiomiocite umane, celule cunoscute pentru producţia ridicată de energie, şi le-au transplantat în modele tumorale NSCLC, atât in vitro (laborator) cât şi in vivo (modele preclinice).
Singur, transplantul de mitocondrii nu a afectat celulele canceroase, dar, în combinaţie cu chimioterapia cu cisplatin, a amplificat semnificativ oprirea sau încetinirea dezvoltării tumorii, respectiv a redus capacitatea celulelor canceroase de a se înmulţi şi de a se extinde în organism.
Această abordare a indicat o sensibilitate mai mare a cancerului la tratament. La şoarecii trataţi, tumorile s-au micşorat vizibil mai mult atunci când li s-a administrat combinaţia de mitocondrii şi tratament, comparativ cu cei care au primit doar chimioterapie. În plus, au fost observate mai multe celule imunitare pătrunzând în zona tumorii, semn că sistemul imunitar a reacţionat mai puternic.
Studiile de laborator au arătat că, după tratamentul aplicat, modul în care tumora produce şi foloseşte energia s-a schimbat semnificativ. Activitatea genelor care ajută tumora să se dezvolte în condiţii de oxigen scăzut (hipoxie) şi care favorizează un consum crescut de glucoză (glicoliză) a scăzut, în timp ce procesele normale de producere a energiei, mai eficiente şi sănătoase (fosforilarea oxidativă), au fost stimulate, ceea ce a contracarat comportamentul anormal al celulelor canceroase, cunoscut ca „efectul Warburg” (un proces prin care celulele canceroase preferă să producă energie prin glicoliză anaerobă - consum de glucoză fără oxigen -, chiar şi în prezenţa oxigenului, evitând mecanismul normal de fosforilare oxidativă, ceea ce le favorizează creşterea şi supravieţuirea).
De asemenea, markerii biologici asociaţi cu proliferarea accelerată a celulelor (cum sunt Ki67 şi P53), sau cei care ţin de capacitatea celulelor tumorale de a se regenera şi a deveni mai agresive (HIF-1α, CD44, CD133) au prezentat valori mult scăzute. În plus, transplantul de mitocondrii a refăcut funcţia energetică a celulelor imune, îmbunătăţind astfel eficienţa celulelor T şi a celor natural killer (NK) în lupta împotriva tumorii. Tratamentul nu a cauzat toxicitate suplimentară şi a menţinut greutatea corporală a animalelor, fără să afecteze, în acelaşi timp, funcţionarea altor organe interne ale acestora.
Acest studiu arată că mitocondriile pot ajuta celulele să-şi refacă nivelul de energie şi, în acelaşi timp, să îmbunătăţească funcţionarea sistemului imunitar. Astfel, mediul din jurul tumorii devine mai uşor de atacat cu ajutorul tratamentelor, cât şi de către celulele imune naturale ale organismului.
„Această cercetare introduce o strategie puternică cu dublă acţiune. Prin reîncărcarea celulelor imunitare cu mitocondrii funcţionale, nu doar că le sporim energia, dar le restaurăm şi capacitatea de a lupta cu cancerul. În acelaşi timp, celulele tumorale devin mai vulnerabile la chimioterapie. Este ca şi cum am reînarma sistemul imunitar în timp ce dezarmăm tumora. Aceasta ar putea fi o direcţie promiţătoare pentru pacienţii care nu răspund bine la tratamentele standard”, a declarat dr. Liuliu Yuan, autorul principal al studiului, citat într-un comunicat.
La pacienţii cu cancer pulmonar fără celule mici (NSCLC) aflat într-un stadiu avansat, introducerea mitocondriilor sănătoase direct în zona tumorii ar putea face ca tratamentul de chimioterapie să funcţioneze mai bine, şi în acelaşi timp să protejeze sau chiar să reactiveze sistemul imunitar slăbit.
Totodată, această abordare inovatoare ar putea fi aplicată şi în alte forme de cancer, unde sistemul imunitar este disfuncţional şi metabolismul celulelor tumorale este dereglat, ceea ce împiedică tratamentele să-şi facă efectul.
După validarea în studii clinice şi optimizarea parametrilor de administrare, pentru a o face sigură şi eficientă, această metodă ar putea fi folosită împreună cu alte tipuri de tratament, ca nouă opţiune pentru a trata mai eficient cancerul şi pentru a ajuta organismul pacienţilor să-şi refacă energia celulară şi funcţia imunitară.
