Wykryto białko odpowiedzialne za przerzuty czerniaka

Mimo imponującego postępu w leczeniu nowotworów – umożliwiającego ich lepszą wykrywalność i łączenie różnych metod zabijania ich komórek – nadal wiele trudno pokonać. Na szczycie listy najczęstszych zabójców są raki płuca, jajnika i trzustki, ale należy do nich również czerniak. Z jakiego powodu? Ponieważ dość wcześnie zanim uda się guza usunąć z organizmu – pojawiają się przerzuty. I to właśnie one są najczęstszą przyczyną zgonów.

Dlatego identyfikacja białka, które sprawia, że komórki czerniaka stają się bardziej agresywne i z większą łatwością rozprzestrzeniają po całym ciele, może być kluczowa dla zahamowania tego procesu. Odkrycia dokonali naukowcy z Queen Mary University of London, King's College London oraz Francis Crick Institute (publikacja w „Nature Cell Biology”). Rzuca ono nowe światło na mechanizm progresji czerniaka i może utorować drogę do opracowania nowych sposobów jego zwalczania.

Jak komórki przeciskają się przez tkanki

Okazuje się, że za niebezpieczną cechą nowotworów, związaną z podwyższoną skłonnością do przerzutów, stoi zmiana kształtu jądra komórkowego. Tej modyfikacji dokonują komórki nowotworowe, aby przezwyciężyć fizyczne ograniczenia, które napotykają podczas migracji przez okoliczne tkanki. Naukowcom z Wlk. Brytanii udało się wykazać, że w przypadku czerniaka zawierają one wysoki poziom białka zwanego LAP1, który ułatwia ten proces, a jednocześnie determinuje złe rokowanie u chorych z tym rodzajem nowotworu skóry.

Badanie odbyło się w warunkach laboratoryjnych. Komórki czerniaka zmuszono do migracji przez pory w sztucznej błonie – były one mniejsze niż rozmiar ich jądra. Ważne, że były to dwa rodzaje komórek: pierwsze, agresywniejsze, pochodziły z miejsca przerzutów u pacjenta z czerniakiem, a drugie należały do mniej agresywnego klonu z pierwotnego guza czerniaka tego samego pacjenta.

Jak tłumaczą autorzy eksperymentu, w warunkach naturalnych wcale niełatwo oderwać się komórkom rakowym od swojego podstawowego miejsca wzrostu – utrudnia im to gęste otoczenie guza. Ale dobre ukrwienie, czyli sąsiedztwo małych naczyń krwionośnych, ułatwia im migrację. Jak się okazuje nie jest to czynnik jedyny: zdolność do przeciskania się przez ciasne szczeliny w środowisku guza ogranicza również duże i sztywne jądro komórkowe.

Aby łatwiej się było przez nie przecisnąć, komórki są w stanie uczynić je bardziej plastycznym. Zachowują się więc trochę jak koty, dla których nawet wąskie szpary w płocie nie stanowią przeszkody, jeśli umiejętnie się wyciągną, by się przez nie przepchać.

Jak jądro potrafi się uplastycznić

Sfilmowany podczas eksperymentu proces migracji komórek czerniaka wykazał, że agresywne komórki były w stanie poruszać się przez pory skuteczniej niż mniej agresywne, bo tworzyły na krawędzi jądra charakterystyczne wybrzuszenia przypominające pęcherzyki. Analizy genetyczne ujawniły, że te komórki, które utworzyły takie pęcherzyki, zawierały wyższe poziomy białka LAP1 (znajdującego się w błonie otaczającej jądro, zwanej otoczką jądrową).

Znaczenie tej błony i powiązanie z migracją komórek rakowych dr Jeremy Carlton z King’s College London, współautor pracy, wyjaśnia następująco: „Otoczka jądrowa jest niejako przyspawana do jądra, ale nasze badania pokazują, że białko LAP1 rozluźnia ich wiązanie, pozwalając wybrzuszyć się błonie i utworzyć pęcherzyki, które sprawiają, że jądro staje się bardziej płynne. To zmienia jego kształt i w rezultacie komórki rakowe mogą przeciskać się przez szczeliny, które w innych warunkach by je zatrzymały".

Kiedy zespół zablokował produkcję białka LAP1 w agresywnych komórkach i ponownie skłonił je do migracji przez pory, okazało się, że były one mniej zdolne do tworzenia pęcherzyków otoczki jądrowej i już nie tak łatwo przeciskały się przez szczeliny.

Poziomy LAP1 były wyższe w próbkach tkanek pobranych z miejsc przerzutów u pacjentów z czerniakiem w porównaniu z poziomami stwierdzonymi w guzach pierwotnych. Pacjenci, którzy mieli wysoki poziom LAP1 w komórkach wokół krawędzi guza pierwotnego, byli skazani na agresywniejszego raka i gorsze prognozy, co sugeruje, że białko to można wykorzystać do identyfikacji pacjentów z czerniakiem, którzy mogą być bardziej narażeni na cięższą postać choroby.

Jakie pytania pozostają bez odpowiedzi

Skoro białko LAP1 przyczynia się do progresji czerniaka i jest kluczowym regulatorem jego agresywności, jego zahamowanie mogłoby mieć duży wpływ na rozprzestrzenianie raka. Czy tylko czerniaka? Tego na razie nie wiadomo. Obecnie nie ma leków, które celują bezpośrednio w LAP1, więc przed naukowcami otwiera się nowa perspektywa badawcza: sprawdzenie, czy możliwe będzie zablokowanie tego mechanizmu progresji nowotworu.

Nie wiadomo też, czy pęcherzyki otoczki jądrowej napędzane przez LAP1 występują we wszystkich komórkach guza i w całym jego środowisku. Czy na przykład komórki odpornościowe również mają zdolność do zmiany kształtu swojego jądra? Jeśli tak, to czy ten proces pomaga, czy utrudnia tworzenie przerzutów?