Cercetătorii de la ETH Zurich au dezvoltat o metodă inedită care ar putea rezolva una dintre cele mai frustrante probleme din oncologie: celulele canceroase care „adorm” pentru a scăpa de efectul medicamentelor și care, ani sau chiar decenii mai târziu, se pot trezi și provoca o recidivă.
Trucul murdar al cancerului: somnul care ține la distanță tratamentul
Chiar și atunci când un tratament oncologic pare reușit, riscul de recidivă poate persista mult timp după încheierea terapiei. O explicație pentru acest fenomen ține de capacitatea unor celule tumorale de a intra într-o stare de latență, în care practic nu se mai divid și devin, implicit, rezistente la medicamentele care atacă în special celulele aflate în plin proces de multiplicare.
La anumite tipuri de cancer, printre care unele forme de cancer pulmonar, acest „somn” celular este declanșat de hormonii de stres din organism. Mecanismul funcționează prin intermediul unor proteine numite receptori glucocorticoizi, care recunosc hormonii respectivi în interiorul celulelor tumorale. Odată activați, acești receptori împing celula într-o stare de repaus în care diviziunea celulară încetinește dramatic, iar multe terapii își pierd astfel eficacitatea.
De ce nu se poate elimina pur și simplu receptorul
Soluția evidentă ar părea să fie distrugerea completă a acestor receptori, însă lucrurile nu sunt atât de simple. Receptorii glucocorticoizi există în fiecare celulă a corpului uman și îndeplinesc funcții esențiale, printre care reglarea inflamației și susținerea funcționării normale a sistemului imunitar. Eliminarea lor la nivelul întregului organism ar produce efecte secundare grave, motiv pentru care echipa condusă de profesorul Erick Carreira, alături de cercetătoarea Katharina Gapp, și-a propus să găsească o metodă extrem de precisă, care să distrugă acești receptori doar în celulele tumorale.
Cum funcționează comutatorul molecular
Soluția găsită de cercetătorii elvețieni se bazează pe o clasă de molecule numite fotoPROTAC — compuși capabili să declanșeze distrugerea receptorului glucocorticoid, dar numai atunci când sunt activați de o anumită culoare (lungime de undă) a luminii.
Practic, comutatorul este alcătuit din trei componente: o parte care se atașează de receptor, o piesă flexibilă de legătură și o altă parte care se leagă de enzima responsabilă cu „etichetarea” proteinelor destinate degradării de către celulă. Când molecula este expusă la lumina cu lungimea de undă potrivită, piesa de legătură își schimbă forma, astfel încât enzima și receptorul nu se mai pot poziționa corect pentru ca eticheta de degradare să fie atașată — sau, dimpotrivă, se pot poziționa corect, în funcție de forma moleculei induse de lumină. Rezultatul este un „întrerupător” care poate fi comutat, cu ajutorul luminii, între o stare care declanșează degradarea receptorului și una neutră.
În testele de laborator pe celule umane de cancer pulmonar, forma activă a moleculei a inversat activitatea genelor asociate stării de dormanță, în timp ce forma inactivă s-a comportat ca un martor neutru, fără niciun efect măsurabil asupra acelorași gene.
Ce înseamnă asta pentru pacienți
Ideea din spatele acestei tehnologii este, la prima vedere, contraintuitivă: cercetătorii vor să „trezească” celulele canceroase, nu să le mențină adormite. Însă tocmai reactivarea diviziunii celulare este cea care le face din nou vizibile și vulnerabile pentru medicamentele oncologice standard, concepute să atace celulele aflate în proces activ de multiplicare.
Aplicarea practică vizată de echipa de la ETH Zurich presupune injectarea compusului direct în tumoare, urmată de expunerea la lumină exact în zona respectivă. Această abordare ar permite activarea comutatorului strict la nivelul țesutului tumoral, lăsând neafectați receptorii glucocorticoizi din restul organismului — inclusiv cei implicați în controlul inflamației și în funcționarea sistemului imunitar.
Cercetătorii menționează că principiul ar putea fi extins și la alți receptori hormonali relevanți în oncologie, precum receptorul de estrogen, implicat în cancerul de sân hormono-dependent, sau receptorul de androgen, asociat cancerului de prostată avansat.
O descoperire promițătoare, dar aflată la început de drum
Studiul, publicat în revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), rămâne deocamdată la stadiul de cercetare de laborator, pe celule umane de cancer pulmonar cultivate in vitro. Trecerea de la aceste rezultate la un tratament aplicabil pacienților presupune depășirea unor obstacole tehnice semnificative, de la modul în care lumina ar putea fi livrată precis în tumori situate în profunzimea organismului, până la testele de siguranță și eficacitate necesare înainte de orice studiu clinic.
Cu toate acestea, abordarea deschide o direcție nouă și extrem de precisă în lupta împotriva recidivelor oncologice: nu prin eliminarea generalizată a unor mecanisme biologice esențiale, ci prin controlul lor punctual, la locul și momentul potrivit — literalmente, cu ajutorul unui fascicul de lumină.