W miarę postępu choroby nowotworowej część komórek może odłączyć się od guza pierwotnego i wraz z krwią przemieścić się do innych narządów. Jeśli napotkają sprzyjające warunki (specyficzne cechy mikrośrodowiska metabolicznego danego narządu), mogą tam przetrwać i rozpocząć tworzenie przerzutu. Mózg, płuca czy kości różnią się bowiem dostępnością tlenu, glukozy oraz określonych aminokwasów i innych metabolitów.

Zapobieganie przerzutom pozostaje jednym z największych wyzwań współczesnej onkologii. – W naszych badaniach analizowaliśmy, w jaki sposób środowisko metaboliczne danego narządu wpływa na zdolność komórek nowotworowych do tworzenia przerzutów. Okazało się, że komórki raka potrafią bardzo sprawnie dostosowywać swój metabolizm, aby zrekompensować braki w nowym otoczeniu – wyjaśnia dr Sonia Trojan.

Naukowcy zmierzyli poziomy różnych metabolitów w poszczególnych tkankach myszy, a następnie genetycznie zmodyfikowali komórki agresywnego raka piersi tak, aby nie były zdolne do samodzielnej syntezy wybranych składników odżywczych i musiały pobierać je z otoczenia.

Podczas stażu podoktorskiego w zespole prof. Matthew Vander Heidena dr Trojan uczestniczyła w badaniach z zastosowaniem zaawansowanych technik śledzenia metabolizmu, polegające na znakowaniu cząsteczek glukozy stabilnymi izotopami węgla, co pozwalało prześledzić sposób ich wykorzystania w różnych narządach.

Badania wykazały, że komórki nowotworowe charakteryzują się dużą elastycznością metaboliczną i często potrafią samodzielnie syntetyzować brakujące związki, jeśli nie są one dostępne w danym środowisku.

Wyjątek stanowiły komórki, w których upośledzona była synteza nukleotydów, co prowadziło do ograniczenia wzrostu guza oraz tworzenia przerzutów, niezależnie od dostępności nukleotydów w mikrośrodowisku. Wynik ten wskazuje na potencjalne nowe kierunki terapii oparte na hamowaniu syntezy nukleotydów.

Pytana o możliwość przewidywania kierunku przerzutów, dr Trojan podkreśla, że jest to nadal bardzo trudne. – Obecnie opieramy się głównie na obserwacjach statystycznych. Wiemy, że określone typy nowotworów częściej dają przerzuty do konkretnych narządów. Zrozumienie tego procesu na poziomie molekularnym mogłoby jednak znacząco poprawić diagnostykę i leczenie – zaznacza.

Badaczka podkreśla również, że opisywane badania mają charakter podstawowy. Ich celem nie jest bezpośrednie opracowanie nowej terapii, lecz lepsze poznanie mechanizmów rządzących rozwojem nowotworów. – Każde takie odkrycie stanowi kolejny krok w kierunku skuteczniejszego i bardziej precyzyjnego leczenia – podsumowuje dr Sonia Trojan.

Badania dostępne są na stronie Nature.

Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ agt/