Niedawne badania wykazały, że przepływ chlorków przez kanały na powierzchni linii komórek nowotworowych odgrywa kluczową rolę w ich wzroście. Blokując te prądy jonowe, można skutecznie zatrzymać replikację komórek nowotworowych.
Napływ jonów chlorkowych do komórek odgrywa kluczową rolę w proliferacji komórek glejaka wielopostaciowego, agresywnej postaci raka mózgu. Odkrycie to podkreślono w niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Badania nad rakiem molekularnymprzeprowadzone przez zespoły badawcze z SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) we współpracy z IOM-CNR, Uniwersytetem w Trieście, Szpitalem Uniwersyteckim w Udine, Uniwersytetem w Udine i GlioGuard Srl
Badanie ujawniło, że tak zwane „zależne od wapnia kanały jonów chlorkowych”, które działają jak „bramy” regulujące przepływ jonów chlorkowych do i z komórki, odgrywają rolę w regulacji podziału linii komórkowych nowotworu, a tym samym ich proliferacji.
Stosując substancje blokujące te przepływy, grupa badawcza wykazała, że możliwe jest zatrzymanie replikacji w komórkach nowotworowych hodowanych w laboratorium. Wynik ten wskazuje na prądy jonowe jako potencjalny cel przyszłych podejść terapeutycznych.
Wyższe stężenie jonów chlorkowych w komórkach sprzyja rozwojowi nowotworu
„Glejak wielopostaciowy to najczęstszy i najzłośliwszy nowotwór wśród nowotworów nieneuronalnego składnika komórkowego ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego, ogólnie nazywany „glejem”. W komórkach glejaka stwierdza się zwiększone stężenie chlorków w porównaniu z normalnym poziomem” – wyjaśnia Anna Menini, jedna z liderek badania. „Dlatego zadaliśmy sobie pytanie: czy to może pomóc w progresji nowotworu, a jeśli tak, to Jak?”
Aby odpowiedzieć na to pytanie, naukowcy zastosowali różne techniki eksperymentalne na komórkach przypominających komórki nowotworowe, takie jak obrazowanie kanałów wapniowych i chlorkowych, elektrofizjologia i immunocytochemia.
W ten sposób naukowcy wykazali, że kanały jonów chlorkowych rzeczywiście mają bezpośredni wpływ na replikację tych komórek. W szczególności, umożliwiając napływ jonów chlorkowych do komórki, wydaje się, że pomagają one zwiększyć objętość komórki, co jest podstawowym procesem sprzyjającym podziałowi na dwie komórki potomne.
Przepływ jonów napędza podział komórek
Mówiąc dokładniej, Vincent Torre, inny kierownik badania, wyjaśnia: „W komórkach glejaka wielopostaciowego podlegających podziałowi zaobserwowaliśmy trzy różne fazy. Początkowo następuje wzrost stężenia wapnia wewnątrz komórki. Proces ten uruchamia drugą fazę: wzrost poziomu wapnia aktywuje kanały chlorkowe, umożliwiając wejście jonom chlorkowym. Wreszcie, aby utrzymać równowagę osmotyczną, komórki glejaka pęcznieją, aż dzielą się na dwie komórki potomne.
„Te dowody” – wyjaśniają naukowcy – „wskazują, że kanały te odgrywają znaczącą rolę w powodowaniu wzrostu komórki nowotworowej, umożliwiającej jej dzielenie i namnażanie, co sprzyja progresji nowotworu”.
Blokowanie kanałów chlorkowych
Aby to wykazać, autorzy wykorzystali specyficzne substancje, które selektywnie blokują kanały chlorkowe, takie jak niflum kwas i karbenoksolon.
Vincent Torre wyjaśnia: „W eksperymentach laboratoryjnych przeprowadzonych na liniach komórek nowotworowych zaobserwowaliśmy, że komórki poddane działaniu tych substancji zatrzymują się na wczesnych etapach podziału, pozostając w zaokrąglonej konfiguracji oraz przestają się dzielić i rozmnażać. Te same kanały można zatem uznać za potencjalne cele dla nowych leków zaprojektowanych specjalnie w celu zatrzymania postępu nowotworu. Biorąc pod uwagę dużą heterogeniczność komórek glejaka wielopostaciowego, konieczne będą dalsze dogłębne badania przed zweryfikowaniem wiarygodności tej hipotezy u pacjentów, ale otwarta jest nowa droga. Redaktor serwisu Indeed zauważa, że ta praca może zaoferować nowe możliwe podejścia do leczenia GBM”.
Odniesienie: „Mechanizmy replikacji glejaka wielopostaciowego: rozbłyski Ca2+ i prądy Cl−” autorstwa Yunzhen Li, Cesar Adolfo Sanchez Triviño, Andres Hernandez, Simone Mortal, Federica Spada, Ilona Krivosheia, Nicoletta Franco, Renza Spelat, Daniela Cesselli, Ivana Manini, Miran Skrap , Anna Menini, Fabrizia Cesca i Vincent Torre, 4 września 2024 r., Badania nad rakiem molekularnym.
DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-23-0934
