Όλο και πιο πυκνές συστάδες κυττάρων σε αναπτυσσόμενους όγκους μετατρέπουν τα αιμοφόρα αγγεία σε κανάλια γεμάτα ίνες. Αυτό καθιστά τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος λιγότερο αποτελεσματικά, όπως δείχνουν τα ευρήματα ερευνητών από το ETH της Ζυρίχης και το Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου. Η έρευνά τους δημοσιεύεται στο Matrix Biology. Πριν από σχεδόν δέκα χρόνια οι ερευνητές παρατήρησαν για πρώτη φορά ότι όγκοι που εμφανίζονται σε διαφορετικούς καρκίνους, συμπεριλαμβανομένου:
- του καρκίνου του παχέος εντέρου,
- του καρκίνου του μαστού,
- και του μελανώματος
εμφανίζουν κανάλια που οδηγούν από την επιφάνεια στο εσωτερικό του κυτταρικού συμπλέγματος. Αλλά το πώς σχηματίζονται αυτά τα κανάλια και ποιες λειτουργίες εκτελούν, παρέμεινε για καιρό ένα μυστήριο.
Περίτεχνα και λεπτομερή πειράματα
Μέσα από μια σειρά από περίτεχνα και λεπτομερή πειράματα, οι ερευνητικές ομάδες με επικεφαλής τη Viola Vogel, Καθηγήτρια Εφαρμοσμένης Μηχανοβιολογίας στο ETH Ζυρίχης, και τον Gertraud Orend από το Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου βρήκαν πιθανές απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα. Υπάρχουν πολλά στοιχεία που υποδηλώνουν ότι αυτά τα κανάλια, τα οποία οι ερευνητές έχουν ονομάσει ίχνη όγκου, ήταν κάποτε αιμοφόρα αγγεία.
Αυτά τα αιμοφόρα αγγεία ξεκινούν τροφοδοτώντας τις ταχέως αναπτυσσόμενες κυτταρικές ομάδες με γλυκόζη και οξυγόνο. Στη συνέχεια όμως τα αγγεία υποβάλλονται σε μια διαδικασία που τους αφαιρεί την αρχική τους λειτουργία μεταφοράς αίματος: τα τοιχώματα των αγγείων αλλάζουν και η κοιλότητα του αγγείου σταδιακά γεμίζει.
Όταν οι ίνες ελέγχουν τη συμπεριφορά των κυττάρων του ανοσοποιητικού
Αυτό το υλικό πλήρωσης αποτελείται κυρίως από κύτταρα και νεοσχηματισμένες πρωτεϊνικές ίνες, οι οποίες αποτελούν αυτό που είναι γνωστό ως εξωκυτταρική μήτρα. Οι ίνες κολλαγόνου βρίσκονται εδώ, όπως και οι ίνες φιμπρονεκτίνης. Τα τελευταία παίζουν ρόλο στις διαδικασίες ανάπτυξης που λαμβάνουν χώρα κυρίως κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη ή την επούλωση τραυμάτων. Στο άρθρο τους, οι ερευνητές δείχνουν ότι οι ίνες μέσα στα ίχνη του όγκου είναι ικανές να παγιδεύουν κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος.
Ενώ συμβαίνει αυτό, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού εκτείνονται κατά μήκος των καναλιών και κολλούν στις χαλαρές ίνες φιμπρονεκτίνης. “Σε αυτή την επιμήκη μορφή, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος μεταβαίνουν από την καταπολέμηση ασθενειών στην υποστήριξη των διαδικασιών επούλωσης”, λέει ο Vogel. Αντί να επιτίθενται στα καρκινικά κύτταρα, εκκρίνουν μόρια που διεγείρουν την ανάπτυξη, βοηθώντας έτσι τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων.
Ο μέχρι τώρα άγνωστος ρόλος της τάσης των ιστών
Γίνεται σαφές ότι η τάση των ινών της εξωκυτταρικής μήτρας παίζει έναν βασικό και άγνωστο προηγουμένως ρόλο στην ανάπτυξη του όγκου: στον υγιή ιστό, οι ίνες φιμπρονεκτίνης τεντώνονται εξαιρετικά. μόνο στον ιστό όγκου είναι χαλαροί. Σε αυτή τη χαλαρότερη, πιο χαλαρή μορφή, που περιβάλλεται από μετασχηματισμένα τοιχώματα αιμοφόρων αγγείων, οι ίνες φιμπρονεκτίνης δημιουργούν προφανώς μια εσοχή στην οποία τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν ανενόχλητα.
Ο Vogel λέει ότι η κύρια εστίαση της έρευνας για τον καρκίνο ήταν στα κύτταρα: «Η εξωκυτταρική μήτρα συχνά παραβλέπεται». Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η διαφωνία μεταξύ των κυττάρων και του περιβάλλοντός τους παραμένει ακόμα μυστήριο. «Αλλά αν θέλετε να καταλάβετε τι κάνει μια αράχνη, πρέπει επίσης να κοιτάξετε τον ιστό της», λέει.
Διερεύνηση δειγμάτων ιστού από ασθενείς
Ως εκ τούτου, ο Vogel βλέπει επίσης τα νέα ευρήματα ως λόγο για να επεκτείνει την ερευνητική της εστία και να αποκτήσει καλύτερη κατανόηση της ευρύτερης εικόνας. «Όσο καλύτερα καταλαβαίνουμε πώς το μικροπεριβάλλον κατευθύνει τον τρόπο πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων, τόσο πιο πιθανό είναι να βρούμε έναν τρόπο να τα αποτρέψουμε από το να συμβεί», λέει.
Ωστόσο, ο Vogel προειδοποιεί να μεταφράσει τις συνέπειες των αποτελεσμάτων στους ανθρώπους, επειδή βασίζονται σε πειράματα σε ποντίκια με καρκίνο του μαστού. Μένει να δούμε αν αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να εφαρμοστούν απευθείας σε καρκίνους στον άνθρωπο. Αλλά υπάρχουν πράγματι αρκετοί παραλληλισμοί, όπως απέδειξε πρόσφατα η ομάδα εξωτερικού του Orend.
Εν τω μεταξύ, η ερευνητική ομάδα του Vogel άρχισε να συνεργάζεται με το Kantonsspital Baden σε ένα πρόγραμμα παρακολούθησης: ένας από τους διδακτορικούς φοιτητές του Vogel ερευνά εάν τα δείγματα ιστών που ελήφθησαν από ασθενείς με καρκίνο του μαστού περιέχουν επίσης ίχνη μετατρεπόμενων αιμοφόρων αγγείων. «Είμαστε περίεργοι να ανακαλύψουμε πού θα βρούμε ομοιότητες και πού θα δούμε διαφορές», λέει ο Vogel.