Rozluźnienie komórek nowotworowych może powstrzymać ich rozmnażanie się

W czasie podziału normalna komórka dzieli się precyzyjnie wzdłuż jednej osi na dwubiegunowym rusztowaniu. Aby podział przebiegał prawidłowo komórka posiada dwie kopie struktury organizacyjnej zwaną centrosomem. Włókna białkowe powstają z dwóch centrosomów i ciągną każdy z dwóch zestawów chromosomów do jednego z biegunów. Obserwowane pod mikroskopem włókna mają kształt wrzeciona.

Natomiast komórki nowotworowe często mają więcej niż dwa centrosomy, co sprawia że wrzecionowate włókna nie mogą prawidłowo się zorganizować i przybierają z tego powodu wielobiegunowy kształt. Takie źle ukształtowane wrzeciona nierównomierne rozdzielają chromosomy wśród komórek potomnych, które nie są w stanie przetrwać. Niektóre komórki nowotworowe znalazły sposób na obejście problemu. Grupują kilka wrzecion w dwóch klastrach, aby komórki mogły dzielić się prawidłowo i stać się dobrze rozwijającymi się nowotworami.

Profesor Alwin Krämer, kierownik Jednostki Współpracy Klinicznej Niemieckiego Ośrodka Badań Onkologicznych i Szpitali Uniwersyteckich w Heidelbergu, jest przekonany, że ten wybieg jest niedocenioną piętą Achillesową komórek nowotworowych. Wraz ze swoim zespołem zbadał szczegółowo ten słaby punkt, aby zidentyfikować białka niezbędne komórkom nowotworowym do zbudowania takich klastrów. Białka mogłyby być celem dla nowych leków - jeżeli komórki nie będą już mogły tworzyć klastrów za pomocą dodatkowych centrosomów to będą się dzielić w sposób anarchiczny i umierać.

Naukowcy przeprowadzili badania przesiewowe wszystkich genów raka, wyłączając każdy z 21.000 genów jeden po drugim i przyglądali się pod mikroskopem, które komórki mają więcej niż normalne 2 bieguny wrzeciona w trakcie podziału Zidentyfikowali serie 82 genów biorących udział w tworzeniu dodatkowych centrosomów. Wiele z nich jest zaangażowanych w przytwierdzanie chromosomów do rusztowania komórki. Zespół jest przede wszystkim przekonany, że napięcie wrzeciona jest niezbędną cechą tworzenia wiązek centrosomów. Jedynie mocno naciągnięte włókna wrzeciona umieszczą centrosomy wystarczająco blisko siebie, aby mogły powstać klastry. Cały szereg białek ponosi odpowiedzialność za to napięcie, ale jeżeli ich geny zostałyby wyłączone to napięcie włókien znika i komórki nowotworowe nie są w stanie przechodzić prawidłowego podziału.

Naukowcy dysponują wiedzą na temat dodatkowych centrosomów komórek nowotworowych już od prawie stu lat, niemniej pozostaje wiele pytań dotyczących ich wpływu na podział komórkowy i przetrwanie komórek nowotworowych. Obecne odkrycia sugerują, że niektóre z istniejących leków antynowotworowych są skuteczne właśnie dlatego, że zakłócają napięcie wrzeciona w komórkach nowotworowych z dodatkowymi centrosomami. W dalszej perspektywie wyniki badań mogą przyczynić się do opracowania lepiej ukierunkowanych leków antynowotworowych. "Taka terapia mogłaby uderzyć w nowotwór w sposób niezwykle precyzyjny, ponieważ jedynie komórki nowotworowe mają dodatkowe centrosomy, a ich przetrwanie jest uzależnione do wybiegu polegającego na klastrowaniu" - wyjaśnia profesor Krämer, który kierował badaniami i jest współautorem artykułu.

Więcej informacji:

Science Translational Medicine:


Stowarzyszenie Niemieckich Centrów Badawczych im. Helmholtza: