Choroby nowotworowe są jedną z głównych przyczyn zgonów, głównie z powodu przerzutów – rozprzestrzeniania się komórek nowotworowych z pierwotnego guza do innych części ciała.

Ze względu na bogate unaczynienie, przerzuty do płuc są stosunkowo częstym powikłaniem. Najczęściej są to przerzuty raka piersi, jelita grubego i nerki oraz czerniaka i mięsaków. Typowe objawy to nasilająca się duszność, przewlekły kaszel, ból w klatce piersiowej, krwioplucie, ogólne osłabienie i spadek masy ciała.

Naukowcy z Centrum Biologii Nowotworów VIB–KU w Leuven (ośrodek badawczy w Belgi) we współpracy z Instytutem Francisa Cricka (Wielka Brytania) odkryli, w jaki sposób komórki nowotworowe mogą wykorzystywać zdrowe komórki płuc do wspierania wzrostu guzów przerzutowych w płucach.

W dwóch uzupełniających się badaniach opublikowanych w czasopismach „Nature Cell Biology” i „Cancer Discovery” (https://doi.org/10.1158/2159-8290.CD-25-0191) wykazano, że guzy wykorzystują lipidy produkowane przez komórki płuc jako sygnały, a zmniejszenie produkcji lipidów w komórkach płuc może zmniejszyć przerzuty.

Sugeruje to nowe strategie terapeutyczne ukierunkowane na produkcję lipidów, a nie na komórki nowotworowe. Może także pomóc w udoskonaleniu kwalifikacji pacjentów do trwających badań klinicznych.

Duże znaczenie dla powstawania przerzutów ma stworzenie w odległych narządach środowiska, które wspiera funkcjonowanie komórek nowotworowych. W tym środowisku komórki rezydentne (komórki, które na stałe przebywają w tkankach, aby zachować ich strukturę i funkcję) dostarczają komórkom nowotworowym, które rosną jako guzy wtórne, sygnałów niezbędnych do ich przeżycia i namnażania.

W przypadku przerzutów do płuc pochodzących z raka piersi wcześniejsze badania zespołu prof. Sarah-Marii Fendt z Centrum Biologii Nowotworów VIB-KU Leuven wykazały, że specyficzny typ komórek rezydentnych płuc, zwany komórkami pęcherzykowymi typu II (AT2), przygotowuje odległe narządy na przybycie komórek nowotworowych.

Zespoły prof. Fendt i prof. Marii Yunevy z Instytutu Francisa Cricka zbadały interakcje komórek AT2 z przerzutami do płuc pochodzącymi z raka piersi.

„Odkryliśmy, że komórki nowotworowe rekrutują komórki AT2 i przeprogramowują je, aby produkowały więcej lipidów” – wyjaśniła dr Xiao-Zheng Liu, pierwszy autor badania opublikowanego w czasopiśmie "Cancer Discovery" i adiunkt VIB-KU w Leuven.

Naukowcy odkryli również, że zmniejszenie ilości dostępnych lipidów pochodzących z komórek AT2 hamowało dalszy wzrost nowotworu. „Zamiast bezpośrednio atakować komórki nowotworowe, możliwe jest atakowanie innych komórek, które pobudzają ich wzrost, co może otworzyć nowe możliwości leczenia” – opisała Liu.

Współpraca między dwoma instytutami jeszcze bardziej wzmocniła wyniki badania. „Udało nam się uzyskać te same wyniki w różnych laboratoriach, z różnymi modelami i różnymi technikami. Połączenie naszej uzupełniającej się wiedzy specjalistycznej sprawiło, że badanie było bardzo solidne” – wyjaśniła prof. Yuneva.

Ponieważ lipidy są cząsteczkami wysokoenergetycznymi, przez długi czas uważano, że służą nowotworom głównie jako źródło energii. Jednak drugie, uzupełniające badanie przeprowadzone w laboratorium prof. Fendt wykazało, że komórki nowotworowe wykorzystują lipidy również jako sygnały do modyfikacji białek i regulacji ich funkcji wewnątrz komórki.

Te lipidowe modyfikacje białek umożliwiają komórkom nowotworowym zmianę ich profilu molekularnego i zwiększenie własnego wzrostu w płucach. „Badając specyficzny składnik lipidowy zwany palmitynianem, zidentyfikowaliśmy szlak, który wyzwala te zmiany molekularne w komórce i sprzyja przerzutom do płuc” – wyjaśniła dr Ming Liu, pierwsza autorka badania opublikowanego w „Nature Cell Biology”.

Obecnie w kilku badaniach klinicznych badane są leki hamujące produkcję lipidów. Jednak określenie, którzy pacjenci odniosą z tych terapii największe korzyści, pozostaje trudne. „Nasze odkrycia sugerują, że te inhibitory mogą działać najlepiej u pacjentów, u których przerzuty rekrutują dużą liczbę komórek AT2. Uzyskana wiedza pomaga zawęzić grupę pacjentów, którzy mogą odnieść największe korzyści z tych terapii” – powiedziała prof. Fendt.

Oba badania wskazują również na potencjalną rolę komórek AT2 we wspieraniu wzrostu innych guzów zlokalizowanych w płucach. Chociaż bezpośredni związek między lipidami pochodzącymi z komórek AT2 a powstawaniem pierwotnego raka płuca nie został jeszcze wykryty, zaobserwowane interakcje wskazują na możliwą rolę metabolizmu lipidów komórek AT2 w rozwoju tego raka.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ agt/