Genom att manipulera omgivande celler i primära tumörer har forskare för första gången upptäckt de förutsättningar som programmerar migrerande cancerceller att bli vilande och gömma sig från kemoterapi efter att de sprids.

Forskare fann att syrehungna nischer i primära tumörer producerar inte bara cancerceller som växer och sprids snabbt, men skickar också en stor del av dem till ett vilande tillstånd vilket gör att de bättre kan undvika kemoterapi.

En tidning om denna upptäckt, som leds av Mount Sinai School of Medicine i New York, publiceras i tidningen Naturcellbiologi .

Forskarna föreslår att arbetet kan leda till nya droger och terapier som omvandlar behandlingen av metastatisk cancer, varav de flesta inte kan botas med nuvarande tillvägagångssätt.

De flesta dödsfall mot cancer beror på metastasering - ett sjukdomsstadium som börjar när cancerceller undviker primära tumörer, migrerar genom blod eller lymfsystemet och skapar sekundära tumörer i andra delar av kroppen.

Den sekundära eller metastatiska tumören är samma form av cancer som den primära tumören.

När metastatiska celler undersöks har de egenskaper som matchar de av den primära cancer och inte av den vävnad som sekundär tumören har bildat sig i.

Att hitta sätt att stoppa cancerceller som förvärvar förmågan att migrera eller etablera och växa sekundära tumörer kan spara många liv.

Dormanta celler som "döljer" från kemoterapi

Hypoxi, ett tillstånd där celler svälter av syre, är ett känt kännetecken för fasta tumörer som utlöser stressresponser och inducerar resistens mot kemoterapi och strålbehandling.

• Cancer är en ledande orsak till sjukdom och dödsfall över hela världen
• År 2012 fanns det 8,2 miljoner cancerrelaterade dödsfall och cirka 14 miljoner nya fall
• Antalet nya fall förväntas stiga med cirka 70 procent under de närmaste 20 åren.

Läs mer om cancer

Hittills har det inte visat sig hur hypoxi i primära tumörer påverkar vad som händer med cancerceller som migrerar till nya platser och hur det påverkar sjukdomsprognosen.

Den nya studien antyder att hypoxiska mikromiljöer i primära tumörer ger upphov till vilande disseminerade tumörceller (DTC) som "döljer" från terapi och kan vara en orsak till sjukdomsreaktion och dåliga resultat.

Senior författare Julio A. Aguirre-Ghiso, Ph.D., professor i medicin, hematologi och medicinsk onkologi vid Mount Sinai, säger: "Denna undersökning lyfter fram signalerna i den primära tumören som instruerar spridda cancerceller att bli vilande."

"Dormanta celler måste rikta sig till att ta itu med hela spektret av sjukdomen och attackera cancer," tillägger han.

Med hjälp av biosensorer, nanoteknik och avancerad avbildning tog teamet implanterade läkemedel som skapar hypoxiska och icke-hypoxiska nischer i brösttumörer hos möss och observerade effekten på celler.

Biomarkörer för behandlingsresistenta vilande celler

Forskarna kunde isolera cancercellerna en efter en och ta reda på hur de uppträdde när de reste från den primära tumören till lungorna.

Genetiskt kodade biosensorer tillät dem att bestämma vilka celler som var vilande, vilka utsattes för lågt syre och deras reaktioner på terapi.

De upptäckte att hypoxiska tumörmiljöer inte bara producerar DTC som snabbt växer och sprids, men skickar också en stor del av dem till ett vilande tillstånd som gör att de bättre kan undvika kemoterapi.

Studien föreslår därför att de dåliga prognoserna i samband med hypoxiska tumörer kan uppstå inte bara för att de producerar mer aggressiva cancerceller, utan också för att de programmerar många av dem för att komma in i vilande tillstånd där de kan gömma sig från kemoterapi.

Forskare hittade också gener i den primära tumören som korrelerade med uppträdande av vilande, behandlingsresistenta celler i sekundära tumörer.

De föreslår att dessa gener skulle kunna ligga till grund för en biomarkör för att förutsäga vilka patienter som sannolikt kommer att ha mer av de vilande resistenta cellerna.

Prof. Aguirre-Ghiso beskriver studien som "ett viktigt steg för att ytterligare utforska biologin hos dessa vilande celler och designterapier som specifikt riktar sig till denna biologi", och han avslutar:

Vi hoppas att denna forskning kan leda till användningen av sovande markörer i primära tumörer för att bedöma förekomsten av spridda cancerceller i sekundära organ och därigenom skräddarsy behandlingar för att eliminera dessa vilande och terapi som undviker cancerceller."

Lär dig hur cancercellernas förmåga att bryta sig och sprida uppstår från en "trasig växel".

Why do our bodies age? - Monica Menesini (Video Medicinsk Och Professionell 2023).