Znajdź zawartość

Wszystkie komórki nowotworowe, a nie tylko ich niewielki podzbiór, są zdolne do wprowadzenia się w tryb powolnego podziału w sytuacji, gdy znajdą się w stanie zagrożenia. Później, gdy zagrożenie minie, mogą się „przebudzić” i powrócić do trybu szybkiego podziału. Dzięki zdolności do wspólnego wprowadzania się w stan uśpienia komórki nowotworowe mogą przetrwać poszczególne etapy chemioterapii i zyskać oporność na kolejne jej etapy. Komórki guza wykorzystują więc diapauzę czyli wywoływany czynnikami zewnętrznymi, ale sterowany wewnętrznie, przejściowy stan zahamowania rozwoju. O tym, że komórki nowotworowe mogą korzystać z diapauzy poinformowali właśnie naukowcy z Princess Margaret Cancer Center oraz University of Toronto. Ich artykuł można przeczytać na łamach Cell. Wykorzystaliśmy techniki oznaczania komórek oraz modelowania matematycznego na pobranych od pacjenta komórkach raka jelita grubego. Chcieliśmy w ten sposób zidentyfikować i scharakteryzować stany, w których znajdują się komórki w reakcji na chemioterapię (DTP, drug-tolerant persister). W guzach, które weszły w stan DTP nie stwierdziliśmy spadku złożoności klonalnej, a po zaprzestaniu leczenia guzy te podjęły swoje zwykłe działanie, napisali autorzy badań. Dodali, że uzyskane przez nich dane pasują do matematycznego modelu przewidującego, że wszystkie komórki nowotworowe, a nie tylko niektóre małe subpopulacje, są zdolne do wejścia w DTP. W ramach prowadzonych badań zespół pod kierunkiem Catherine O'Brien i Miguela Ramalho-Santosa traktował chemioterapeutykami ludzkie komórki raka jelita grubego. Okazało się, że wszystkie komórki weszły w stan powolnego rozwoju, w którym przestały się dzielić i wymagały niewiele składników odżywczych. Dopóki na szalce Petriego znajdowały się chemioterapeutyki, dopóty komórki nowotworowe pozostawały w stanie, który naukowcy nazwali „stanem DTP podobnym do diapauzy”. Zwykle diapauza, którą wykorzystuje ponad 100 gatunków ssaków, służy ochronie rozwijającego się płodu w warunkach znacznej zmienności środowiskowej. Gdy panują np. zbyt wysokie lub zbyt niskie temperatury czy brakuje żywności, rozwój embrionu zostaje w dużej mierze wstrzymany, w oczekiwaniu na poprawienie się warunków. Kanadyjscy naukowcy informują teraz, że komórki nowotworowe znajdujące się w stanie DTP wykazują niezwykłe podobieństwa transkrypcyjne i funkcjonalne do stanu diapauzy. Okazuje się, że komórki nowotworowe potrafią wykorzystać ten ewolucyjny mechanizm przetrwania, mimo że dotychczas wydawało się, iż ludzie utracili go w wyniku ewolucji, mówi O'Brien. Uczona, która jest chirurgiem specjalizującym się w nowotworach układu pokarmowego, wpadła na pomysł swoich badań przed trzema laty, gdy przypomniała sobie wykład na temat komórkowych mechanizmów umożliwiających przetrwanie embrionu myszy w niekorzystnych warunkach. Gdy go słuchałam, wpadła mi do głowy myśl, żeby zbadać, czy komórki nowotworowe mogą wykorzystywać taki mechanizm do przetrwania chemioterapii, mówi. Uczona skontaktowała się z Miguelem Ramalho-Santosem, autorem wspomnianego wykładu, i porównała profile ekspresji genów w powoli rozwijających się komórkach nowotworu znajdujących się w stanie DTP w wyniku chemioterapii z ekspresją genów mysich embrionów w stanie diapauzy. Okazało się, że profile te są do siebie uderzająco podobne. Podobnie jak w przypadku embrionów, komórki nowotworowe w DTP potrzebowały aktywowania procesu autofagii. W jego wyniku komórka może „pożreć” własne proteiny i inne elementy by przetrwać, gdy brakuje innych źródeł energii. O'Brien przetestowała niewielką molekułę blokującą autofagię i wówczas komórki nowotworowe nie przeżyły. Zostały zabite przez chemioterapeutyki. To daje nam unikatową szansę. Powinniśmy zaatakować komórki nowotworowe gdy znajdują się w tym spowolnionym okresie, zanim nabędą genetycznej oporności na leki. To nowy sposób myślenia o oporności na chemioterapię i o jej pokonaniu, dodaje uczona. « powrót do artykułu

Zagrzebki Nothobranchius furzeri są najszybciej dojrzewającymi kręgowcami. Większą część roku N. furzeri spędzają jako embriony w diapauzie. Są wtedy zakopane w osadach afrykańskiej sawanny (naukowcy porównują je do nasion). Kiedy deszcz wypełni małe zagłębienia, ryby muszą się szybko wylęgać, rosnąć, dojrzewać i rozmnażać. Badania terenowe prowadzone przez zespół Martina Reicharda z Instytutu Biologii Kręgowców Czeskiej Akademii Nauk pokazały, że na wolności rybki te "kondensują" swój cykl życiowy w jeszcze większym stopniu niż można by przypuszczać na podstawie studiów laboratoryjnych. Okazało się bowiem, że narybek, który po wylęgnięciu z ikry mierzy milimetr, osiąga ostateczne rozmiary (4-5 cm) i zaczyna się rozmnażać w zaledwie 2 tygodnie. Czesi zaznaczają, że zgodnie ze stanem ich wiedzy, to największe odnotowane u kręgowca tempo dojrzewania płciowego. Przypuszczaliśmy, że w konkretnych warunkach niektóre populacje tego gatunku będą błyskawicznie rosnąć i dojrzewać płciowo. Odkryliśmy jednak, że superszybkie dojrzewanie jest raczej normą niż wyjątkiem - opowiada Reichard. Autorzy publikacji z pisma Current Biology zademonstrowali także, że długość życia N. furzeri jest dość elastyczna. Laboratorium Reicharda zajmuje się procesami starzenia w dzikich populacjach. Badając zagrzebki, Czesi są w stanie uchwycić cały proces, monitorując w ciągu paru miesięcy całe życie licznych pokoleń. W ramach ostatniego badania biolodzy analizowali między styczniem a majem 2016 r. populacje N. furzeri z południowego Mozambiku. Wybierali rybki z 8 zbiorników na przestrzeni 3 tygodni od pierwszego ich wypełnienia wodą. Porównując czasowanie opadów z szacunkowym wiekiem zagrzebek (ten określano na podstawie przyrostów otolitów), stwierdzili, że N. furzeri wylęgały się po 3 dniach. Badanie gonad wykazało, że obie płcie były dojrzałe w ciągu 14-15 dni. Reichard i inni zamierzają nadal analizować wzorce starzenia w tych efemerycznych populacjach. Chcą m.in. ustalić, czemu samce zagrzebek żyją przeważnie krócej od samic. « powrót do artykułu