Două studii publicate în revista Nature aduc o perspectivă nouă asupra unuia dintre cele mai agresive tipuri de cancer cerebral. Oamenii de știință au descoperit că celulele glioblastomului nu își schimbă comportamentul la întâmplare pentru a supraviețui tratamentului, ci urmează anumite reguli moleculare. Înțelegerea acestor mecanisme ar putea deschide calea unor terapii care să determine tumorile să adopte stări mai puțin agresive.
Glioblastomul este considerat unul dintre cele mai mortale cancere cerebrale. Unul dintre motivele pentru care este atât de dificil de tratat ține de capacitatea celulelor tumorale de a-și schimba identitatea. Unele capătă trăsături asemănătoare neuronilor, altele se comportă precum celulele stem, în timp ce altele dezvoltă caracteristici asociate unor forme mai agresive ale bolii.
Această flexibilitate, numită plasticitate celulară, le permite celulelor canceroase să se adapteze și să reziste tratamentelor. Noile cercetări arată însă că transformările lor respectă tipare recurente, care ar putea fi influențate, notează SciTechDaily.
Un atlas molecular al glioblastomului, construit din tumori prelevate de la pacienți
Studiile au fost realizate de cercetători de la Laboratorul European de Biologie Moleculară (EMBL), Centrul German de Cercetare a Cancerului (DKFZ) și Institutul Wellcome Sanger.
Pentru a înțelege cum își schimbă celulele tumorale starea, echipele au analizat ADN-ul, ARN-ul și informațiile epigenetice din probe prelevate de la 12 pacienți. Astfel, au construit unul dintre cele mai detaliate atlase moleculare ale glioblastomului.
Cercetătorii au urmărit să afle dacă trecerea celulelor de la o stare la alta este un proces aleatoriu sau dacă există un sistem de reguli care îl controlează.
„Am vrut să aflăm dacă există un sistem specific bazat pe reguli care să determine modul în care celulele trec între aceste stări”, a explicat Oliver Stegle, de la EMBL Heidelberg și DKFZ.
Rezultatele au arătat că celulele canceroase urmează trasee recurente atunci când își schimbă comportamentul. Mai mult, diferitele stări celulare nu sunt distribuite la întâmplare în interiorul tumorii, ci ocupă zone distincte.
Acest tipar a fost confirmat și prin analiza unor organoizi tumorali crescuți în laborator. Potrivit lui Omer Bayraktar, de la Institutul Wellcome Sanger, organizarea spațială a celulelor a fost observată în toate tumorile analizate, indiferent de pacient.
Inteligența artificială identifică mecanismele care controlează celulele
Într-o etapă ulterioară, cercetătorii au analizat reglarea genelor în peste un milion de celule de glioblastom provenite de la pacienți. Cu ajutorul unui instrument de inteligență artificială bazat pe învățare profundă, numit scDORI, au identificat regulatorii moleculari care influențează tranziția celulelor între diferite stări.
O parte dintre acești regulatori funcționează ca niște mecanisme de protecție. Ei mențin celulele într-o stare relativ stabilă și le limitează capacitatea de a se transforma, ceea ce ar putea reduce adaptabilitatea tumorii.
„În loc să vedem această eterogenitate doar ca pe un obstacol, putem folosi inteligența artificială pentru a învăța din ea și a extrage regulile care determină modul în care celulele își aleg soarta”, a declarat Oliver Stegle.
Descoperirea este importantă deoarece sugerează că cercetătorii nu trebuie neapărat să controleze fiecare celulă tumorală în parte. Modificarea activității unui număr redus de regulatori ar putea fi suficientă pentru a împinge celulele către stări mai puțin periculoase.
O proteină a redus agresivitatea tumorii în experimentele pe șoareci
Una dintre cele mai promițătoare descoperiri a vizat regulatorul molecular MYT1L. Atunci când cercetătorii i-au crescut activitatea în celulele de glioblastom provenite de la pacienți, acestea și-au redus plasticitatea și au prezentat mai puține caracteristici maligne.
Efectul a fost observat și în experimentele pe animale. Șoarecii cărora le-au fost transplantate celulele tumorale modificate au supraviețuit mai mult decât cei care au primit celule de control.
Moritz Mall, de la DKFZ, a explicat că rezultatele nu se limitează la MYT1L. Metoda dezvoltată de echipă a permis identificarea regulatorilor implicați în mai multe stări majore ale celulelor tumorale, iar predicțiile au fost verificate experimental.
„Am reușit să ghidăm celulele tumorale în stări specifice manipulând doar un număr mic de regulatori”, a precizat cercetătorul.
De la experimente la posibile tratamente, un drum care abia începe
Deși rezultatele sunt încurajatoare, transformarea lor într-un tratament disponibil pacienților rămâne o perspectivă de viitor. Experimentele arată că reprogramarea celulelor tumorale este posibilă în condiții de laborator și în modele animale, dar nu demonstrează încă eficiența sau siguranța unei asemenea abordări la oameni.
Cercetătorii consideră însă că metoda ar putea avea aplicații dincolo de glioblastom. Atlasul molecular și instrumentul de inteligență artificială sunt deja folosite pentru investigarea altor tipuri de cancer și a unor afecțiuni cerebrale.
Miza este una importantă: în loc să urmărească doar distrugerea celulelor canceroase, viitoarele terapii ar putea încerca să le schimbe comportamentul, forțându-le să adopte stări mai puțin agresive și mai vulnerabile la tratament.
This site uses Titan Security to reduce spam. Learn how your comment data is processed .