Cancer is generally thought to arise from genetic damage within individual cells, but recent evidence has suggested that abnormal signaling in the surrounding tissue also plays an important role. W badaniu opublikowanym 22 września w Cell Stem Cell, naukowcy pokazują, że sygnalizacja zapalna w środowisku guza szpiku kostnego jest kluczowym czynnikiem napędzającym złośliwość i przewiduje rozwój białaczki u myszy i ludzi.
„To odkrycie rzuca nowe światło na długotrwały związek między stanem zapalnym a rakiem”, mówi starszy autor badania Marc Raaijmakers z Erasmus MC Cancer Institute. „Wyjaśnienie mechanizmu molekularnego leżącego u podstaw tej koncepcji otwiera perspektywę lepszej diagnostyki pacjentów o zwiększonym ryzyku rozwoju białaczki oraz potencjału przyszłej, ukierunkowanej na niszę terapii opóźniającej lub zapobiegającej rozwojowi białaczki.”
Białaczka jest rodzajem nowotworu, w którym krwiotwórcze, lub krwiotwórcze, komórki macierzyste w szpiku kostnym dają początek dużej liczbie nieprawidłowych białych krwinek. Ale oprócz hematopoetycznych komórek macierzystych, szpik kostny zawiera mezenchymalne komórki macierzyste, które generują kości, chrząstki, mięśnie i komórki tłuszczowe, które wspierają tworzenie krwi i włóknistej tkanki łącznej. W ostatnim badaniu Raijmakers i jego zespół odkryli, że mutacje genetyczne w mezenchymalnych komórkach macierzystych zlokalizowanych w środowisku guza szpiku kostnego mogą indukować złośliwe zmiany w hematopoetycznych komórkach macierzystych, zwiększając ryzyko białaczki u myszy. Jednak mechanizmy molekularne, dzięki którym mikrośrodowisko guza przyczynia się do rozwoju raka, pozostawały niejasne.
Aby odpowiedzieć na to pytanie, Raijmakers i jego współpracownicy zastosowali masywne równoległe sekwencjonowanie RNA komórek mezenchymalnych u myszy z zaburzeniem przedbiałaczkowym zespołem Shwachmana-Diamonda (SDS) oraz próbek szpiku kostnego od pacjentów z szeregiem zespołów przedbiałaczkowych, w tym SDS i zespołem mielodysplastycznym (MDS). Analiza ta ujawniła, że komórki mezenchymalne w tych zaburzeniach znajdują się pod wpływem stresu, co prowadzi do uwalniania cząsteczek zapalnych zwanych S100A8 i S100A9, które powodują uszkodzenia mitochondriów i DNA w hematopoetycznych komórkach macierzystych i progenitorowych. Ponadto, aktywacja tego szlaku zapalnego w komórkach mezenchymalnych przewidywała rozwój białaczki i wyniki kliniczne u pacjentów.
Jeśli zostanie to potwierdzone w większej kohorcie pacjentów, odkrycia mogą doprowadzić do opracowania testów diagnostycznych, takich jak barwienie biopsji szpiku kostnego lub badania obrazowe, w celu identyfikacji pacjentów zagrożonych rozwojem białaczki. „Ci pacjenci wysokiego ryzyka mogliby być leczeni bardziej agresywnie na wcześniejszym etapie, zapobiegając w ten sposób lub spowalniając progresję choroby” – mówi Raijmakers. „Co więcej, wyniki sugerują, że nowe leki ukierunkowane na szlak zapalny powinny być testowane w przyszłych badaniach przedklinicznych.”
Praca ta była wspierana przez granty Holenderskiego Towarzystwa Raka, Holenderskiej Organizacji Badań Naukowych oraz Holenderskiej Inicjatywy Genomicznej.
Cell Stem Cell, Zambetti, Chen, Kenswil et al.: „Mesenchymal Inflammation Drives Genotoxic Stress in Hematopoietic Stem Cells and Predicts Disease Evolution in Human Pre-leukemia” http://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(16)30268-5
Cell Stem Cell (@CellStemCell), wydawane przez Cell Press, jest miesięcznikiem, w którym publikowane są raporty badawcze opisujące nowe wyniki o niezwykłym znaczeniu we wszystkich obszarach badań nad komórkami macierzystymi. Każdy numer zawiera również szeroki wybór artykułów przeglądowych i analitycznych obejmujących tematy związane z badaniami nad komórkami macierzystymi, od podstawowych osiągnięć biologicznych do zagadnień etycznych, polityki i finansowania. Odwiedź: http://www.cell.com/cell-stem-cell. Aby otrzymywać alerty medialne Cell Press, skontaktuj się z [email protected].
.