Cancerele cresc și se răspândesc pentru că celulele canceroase se divid și se înmulțesc la nesfârșit, spre deosebire de celulele normale din organism, care sunt limitate în ceea ce numărul de câte ori se pot diviza în celule noi. Presupunerea că otrăvirea cu chimioterapie a celulelor canceroase le împiedică să se dividă se bazează pe studii de laborator care demonstrează exact acest lucru. Totuși, un nou studiu al Universității din Wisconsin-Madison sugerează că este posibil ca tratamentele de chimioterapie să nu-și atingă potențialul maxim, în parte din cauza faptului că cercetătorii și medicii au înțeles greșit în tot acest timp modul în care unele dintre cele mai comune medicamente împotriva cancerului combat de fapt tumorile.

Timp de zeci de ani, cercetătorii au crezut că o clasă de medicamente care atacă microtubulii celulelor canceroase (chimioterapia cu inhibitori de microtubuli) tratează tumorile maligne prin oprirea diviziunii celulelor (mitoză).

Acum, o echipă de oameni de știință de la Universitatea americană Wisconsin-Madison a descoperit că, la pacienți, otrăvirea microtubulilor prin chimioterapie nu oprește de fapt diviziunea celulelor canceroase, scrie 360medical.ro.

În schimb, aceste medicamente modifică mitoza – uneori suficient pentru a determina moartea noilor celule canceroase și regresia bolii.

Publicat pe 26 octombrie în revista PLOS Biology, studiul extinde descoperirile anterioare pe care grupul le-a făcut cu privire la un inhibitor specific pentru microtubuli numit paclitaxel.

Medicamentul de chimioterapie paclitaxelul este utilizat pentru a trata tumori maligne comune, inclusiv cele care își au originea în ovare și plămâni.

„Timp de zeci de ani, am crezut cu toții că modul în care paclitaxelul acționează asupra tumorilor pacienților este prin oprirea mitozei. Asta am învățat ca student. Cu toții ‘știam’ acest lucru. În celulele din laborator cercetători din întreaga lume au demonstrat acest lucru. Problema era că toți îl foloseam la concentrații mai mari decât cele care ajung efectiv în tumori”, a declarat într-un comunicat al universității, Beth Weaver, profesor la departamentele de oncologie și biologie celulară și regenerativă.

Împreună cu colegii săi, prof. Weaver a vrut să afle dacă și alți inhibitori de microtubuli acționează în același mod ca paclitaxelul – nu prin oprirea mitozei, ci prin schimbarea ei.

Studiul are implicații semnificative pentru oamenii de știință care caută noi tratamente pentru cancer., întrucât eforturile de descoperire a medicamentelor se bazează adesea pe identificarea, reproducerea și îmbunătățirea mecanismelor despre care se crede că sunt responsabile de efectul terapeutic al unui compus.

În timp ce inhibitorii microtubulilor nu sunt un panaceu, ele sunt eficiente pentru mulți pacienți, iar cercetătorii au căutat mult timp să dezvolte alte terapii care să imite ceea ce credeau ei că fac aceste medicamentele.

Aceste eforturi sunt în curs de desfășurare, chiar dacă încercările anterioare de a identifica noi compuși care să trateze cancerul prin oprirea diviziunii celulare au ajuns în impasuri frustrante.

„Există încă o mare parte a comunității științifice care investighează oprirea mitotică ca mecanism de distrugere a tumorilor”, spune prof. Weaver. „Am vrut să știm dacă asta aduce un beneficiu pentru pacienți”, a explicat ea.

Echipa a studiat mostre de tumori prelevate de la pacienți cu cancer de sân care au primit chimioterapie standard anti-microtubuli la Centrul de cancer UW Carbone.

Cercetătorii au măsurat cât de mult din medicamente a ajuns în tumori și au studiat modul în care celulele tumorale au răspuns.

Ei au descoperit că, deși celulele au continuat să se dividă după ce au fost expuse la medicament, au făcut-o în mod anormal. Această diviziune anormală poate duce la moartea celulelor tumorale.

În mod normal, cromozomii unei celule sunt duplicați înainte ca cele două seturi identice să migreze spre capetele opuse ale celulei prin mitoză, într-un proces numit segregare cromozomială.

Un set de cromozomi este sortat pentru a ajunge în fiecare dintre cele două celule noi.

Această migrare are loc deoarece cromozomii sunt atașați de o mașinărie celulară cunoscută sub numele de fus mitotic. Fusurile sunt realizate din blocuri de construcție celulară numite microtubuli. Fusurile normale au două capete, cunoscute sub numele de poli fusiformi.

Prof Weaver și colegii săi au descoperit că paclitaxelul și alți inhibitori ai microtubulilor cauzează anomalii care determină celulele să formeze trei, patru sau uneori cinci poli în timpul mitozei, chiar dacă continuă să facă doar o singură copie a cromozomilor. Acești poli atrag apoi cele două seturi complete de cromozomi în mai mult de două direcții, încurcând genomul.

„Astfel, după mitoză avem celule fiice care nu mai sunt identice din punct de vedere genetic și care au pierdut cromozomi”, spune prof. Weaver.

Echipa a calculat că, dacă o celulă pierde cel puțin 20% din conținutul său de ADN, este foarte probabil să moară.

Aceste descoperiri dezvăluie motivul probabil pentru care chimioterapia cu inhibitori de microtubuli sunt eficiente pentru mulți pacienți.

În mod important, noile constatări ar putea explica, de asemenea, de ce încercările de a găsi noi medicamente de chimioterapie bazate doar pe oprirea mitozei au fost atât de dezamăgitoare, spune prof. Weaver.

„Lătram la copacul greșit”, spune ea. „Trebuie să ne reorientăm eforturile spre distrugerea mitozei, și înrăutățirea segregării cromozomiale” a concluzionat cercetătoarea.

---