Włączają światło i budzą uśpione komórki raka. Nowa strategia na trudny nowotwór

Wyobraź sobie wroga, który na widok nadciągającego zagrożenia po prostu udaje martwego. Leży nieruchomo, nie reaguje, czeka. Tak właśnie zachowują się niektóre komórki raka płuc w obliczu chemioterapii. Zamiast ginąć, zapadają w stan głębokiego uśpienia. Naukowcy z Uniwersytetu Genewskim i Centrum Badań nad Rakiem w Zurychu znaleźli jednak sposób, by je obudzić. Użyli do tego… światła.

Stan uśpienia – najsprytniejsza sztuczka nowotworu

→ Czytaj też: Badanie: popularny gen chroni przed rakiem. Gdy mutuje, niszczy leczenie

Komórki nowotworowe nie zawsze giną pod wpływem leków. W niektórych typach raka, w tym w określonych postaciach raka płuc, potrafią przejść w stan przypominający sen. Jak opisują naukowcy w badaniu, które trafiło na pierwsze strony serwisów medycznych, wewnątrz tych komórek receptory glikokortykoidowe rozpoznają hormony stresu obecne w organizmie. W odpowiedzi komórki wchodzą w stan, w którym niemal się nie dzielą. „To sprawia, że wiele terapii staje się nieskutecznych” – czytamy w raporcie z badań opublikowanym przez Medical Xpress. Ten mechanizm obronny jest szczególnie perfidny, bo nie polega na mutacjach ani aktywnym oporze – na cichym, statycznym przeczekaniu.

Światło jako wyzwalacz

→ Czytaj też: Lek na alzheimera usuwa beta-amyloid i blokuje tau na lata. Jak to działa?

Kluczowym odkryciem było zidentyfikowanie roli glikokortykoidów – hormonów, które normalnie regulują reakcję na stres, ale w przypadku komórek rakowych stają się sygnałem do hibernacji. Zespół postanowił przełamać ten mechanizm. Zaprojektowali białka światłoczułe, które po aktywacji światłem niebieskim blokują działanie receptorów glikokortykoidowych. Gdy tylko włączono światło, komórki budziły się z letargu i stawały się podatne na działanie chemioterapii. „To jak włączenie wyłącznika awaryjnego” – komentują w artykule badacze.

Nadzieja dla lekoopornych nowotworów

Wykorzystanie światła może brzmieć jak science fiction, ale to sprawdzona technika optogenetyki – dziedziny, która już wcześniej pozwalała sterować neuronami czy komórkami mięśniowymi za pomocą impulsów świetlnych. W przypadku raka płuc chodzi o precyzyjne wybudzenie komórek w momencie podania leku, by nie miały szansy ukryć się w uśpieniu. Badania są na etapie przedklinicznym, ale naukowcy podkreślają, że podobne mechanizmy mogą działać także w innych nowotworach, gdzie hormony stresu odgrywają rolę w oporności.

Komórki w stanie uśpienia są praktycznie niewidzialne dla większości terapii. Gdy uda się je obudzić, stają się celem, który można zniszczyć.

To niezwykle ważne, bo rak płuc pozostaje jednym z najbardziej śmiertelnych nowotworów – według danych WHO zabija rocznie prawie 1,8 miliona ludzi. Oporność na leczenie to jedna z głównych przyczyn niepowodzeń terapeutycznych.

Co dalej? Od optogenetyki do kliniki

Przed naukowcami jeszcze długa droga. Obecna technika opiera się na wprowadzeniu do komórek genów kodujących światłoczułe białka – to wymaga zaawansowanych wektorów wirusowych i nie jest proste do zastosowania u pacjentów. Możliwe są jednak alternatywne podejścia: np. leki, które naśladują działanie światła, blokując receptory glikokortykoidowe tylko w komórkach nowotworowych. „Pokazaliśmy, że mechanizm można kontrolować, a to otwiera drogę do poszukiwania farmakologicznych wyłączników uśpienia” – wyjaśniają autorzy.

Odkrycie dowodzi, że zrozumienie biologicznych sztuczek raka to dopiero połowa sukcesu. Druga – znalezienie klucza, który wytrąci go z letargu. Może nim być światło, a w przyszłości – precyzyjnie dobrany lek.