Cum funcționează de fapt chimioterapia? Au fost identificate noi mecanisme care ar putea permite dezvoltarea de tratamente mai eficiente
Într-un studiu condus la Universitatea Wisconsin-Madison s-a descoperit că medicamentele folosite în chimioterapie pot avea alt mecanism de acțiune la nivel celular față de cel cunoscut până acum, putând avea implicații noi în abordarea terapeutică a pacienților cu cancer.
Aceștia au descoperit că medicamentele anti-neoplazice folosite în terapie, cum ar fi taxanii, nu acționează prin dezorganizarea rețelei microtubulare a celulelor, cu oprirea mitozelor celulelor neoplazice, așa cum se credea în trecut. Acestea doar modifică mitoza, cu apariția unor celule fiice anormale prin pierderea unor cromozomi la nivelul ADN-ului și apoptoza ulterioară a acestora.
„După mitoză, există celule fiice care nu mai sunt identice din punct de vedere genetic și care au pierdut cromozomi. Am calculat că dacă o celulă își pierde cel puțin 20% din conținutul ADN-ului, este foarte probabil să moară”, a declarat Beth Weaver, autorul studiului, profesor la catedra de oncologie și biologie celulară și regenerativă, într-un comunicat publicat în News Wise.
Medicamentele care au ca țintă microtubulii celulelor neoplazice au fost împărțite în două categorii: cele care stabilizează structurile microtubulare (paclitaxel, docetaxel) și cele care îi destabilizează (vinblastina, vinorelbina), descoperindu-se că doze mari din aceste două categorii de medicamente au efecte similare asupra microtubulilor in vitro, cu suprimarea funcționalității acestora și oprirea mitozei sau producerea de celule fiice aberante, lucru care duce la moartea ulterioară a acestora.
În ciuda faptului că agenții care țintesc microtubulii de la nivelul celulelor neoplazice sunt folosiți frecvent în tratarea cancerului, la mulți pacienți nu se observă beneficii, cu întârzierea tratamentului adecvat. Recent, autorii studiului de mai sus au demonstrat, într-o altă lucrare, că o anumită concentrație de paclitaxel la nivel tumoral este insuficientă pentru a opri diviziunea mitotică și mai degrabă duce la instabilitate cromozomială, cu apoptoza celulelor fiice după mitoză.
În studiul actual, aceștia au vrut să evalueze dacă acest mecanism se aplică tuturor medicamentelor din clasa celor țintite împotriva microtubulilor, folosind celule metastatice prelevate de la paciente cu cancer de sân, tratate cu schema standard de chimioterapie țintită împotriva microtubulilor.
Au măsurat ce cantitate din doza de medicamente administrate se concentrează la nivel tumoral și au studiat modul în care au răspuns celulele. Deși celulele continuau să se dividă după administrarea tratamentului, mitoza era anormală, cu apoptoza celulară ulterioară.
Procesul biologic normal din spatele descoperirilor
În timpul unui proces mitotic normal, are loc duplicarea cromozomială înainte ca două seturi identice de cromozomi să migreze la polii celulari opuși. Acest proces este numit segregarea cromozomială, rezultând două celule fiice identice, care conțin fiecare câte un set de cromozomi.
Procesul de migrare cromozomială are loc datorită dezvoltării fusului de diviziune celulară, alcătuit din mai mulți microtubuli, care prezintă două capete, denumite și poli ale fusului. Cercetătorii au descoperit în cadrul studiului că medicamentele anti-microtubuli determină formarea a 3, 4 sau, în unele cazuri, 5 poli la nivelul fusului, cu formarea în continuare a unei singure copii a cromozomilor. Polii atrag două seturi complete de cromozomi în mai multe direcții, cu alterarea genomului celulelor fiice.
Aceste descoperiri arată modalitatea prin care medicamentele îndreptate împotriva microtubulilor au eficacitate crescută în tratarea multor pacienți, explicând și de ce încercările de a descoperi noi chimioterapeutice care funcționează pe baza opririi mitozei nu au dat rezultatele așteptate. Cercetătorii afirmă că eforturile în acest sens ar trebui să se concentreze pe alterarea procesului de segregare cromozomială, cu diviziune celulară anormală, nu pe stoparea mitozei.
Citește și:
- #ESMO2023. O nouă abordare terapeutică în cancerul de col uterin: administrarea chimioterapiei de inducție crește supraviețuirea cu până la 40%
- Pembrolizumab, disponibil în regim compensat alături de chimioterapie, în linia I de tratament, pentru cancerul pulmonar non-microcelular fără mutații ALK sau EGFR
- Codul european împotriva cancerului: persoanele supraponderale au un risc de 18 ori mai mare de a dezvolta o formă de cancer