Oamenii de știință de la Universitatea San Francisco (UCSF) au inițiat o abordare revoluționară a luptei împotriva cancerului prin utilizarea celulelor adipoase modificate, relatează SciTechDaily.
Oamenii de știință au transformat celulele albe de grăsime, care stochează energie, în grăsime „bej”, care arde calorii generând căldură. Odată implantate, acestea au „înfometat” tumorile, lăsându-le fără resurse și învingând astfel cinci tipuri diferite de cancer în experimentele de laborator.
Liposucția și chirurgia plastică pot părea fără legătură cu tratamentul cancerului, dar au inspirat, de fapt, o nouă abordare revoluționară. Prin transformarea grăsimii obișnuite în grăsime bej, cu energie ridicată, cu ajutorul tehnicii de editare genetică CRISPR, cercetătorii au creat un tip de celulă care consumă cu voracitate substanțele nutritive, învingând și înfometând tumorile. Pentru a le testa eficacitatea, oamenii de știință au implantat aceste celule adipoase modificate în apropierea tumorilor, la fel cum chirurgii plasticieni transferă grăsimea dintr-o zonă a corpului în alta. Rezultatul? Celulele adipoase modificate au consumat rapid nutrienți, lipsind celulele tumorale de combustibilul de care au nevoie pentru a supraviețui. Remarcabil, această abordare a funcționat chiar și atunci când celulele adipoase au fost plasate departe de locul tumorii la șoareci.
Deoarece metoda se bazează pe proceduri medicale existente, aceasta ar putea deschide calea pentru o tranziție mai rapidă către utilizarea clinică ca o nouă terapie promițătoare împotriva cancerului.
„În mod obișnuit, îndepărtăm deja celulele adipoase prin liposucție și le punem la loc prin chirurgie plastică”, a declarat Nadav Ahituv, PhD, director al Institutului UCSF pentru Genetică Umană și profesor în cadrul Departamentului de Bioinginerie și Științe Terapeutice. El este autorul principal al lucrării, care a fost publicată în Nature Biotechnology. „Aceste celule adipoase pot fi ușor manipulate în laborator și plasate în siguranță înapoi în organism, ceea ce le face o platformă atractivă pentru terapia celulară, inclusiv pentru cancer”, a explicat el.
CUM S-A NĂSCUT IDEEA
Ahituv și doctorul Hai Nguyen, doctorandul său la acea vreme, erau la curent cu studiile care arătau că expunerea la frig poate suprima cancerul la șoareci. Un experiment remarcabil a arătat chiar că ar putea ajuta un pacient cu limfom non-Hodgkin. Oamenii de știință au concluzionat că celulele canceroase erau înfometate deoarece frigul activa celulele adipoase brune, care folosesc nutrienții pentru a produce căldură. Dar terapia cu frig nu este o opțiune viabilă pentru pacienții cu cancer cu o sănătate fragilă.
Prin urmare, Ahituv și Nguyen au apelat la ideea de a utiliza grăsimea bej, pariind că o pot modifica pentru a arde suficiente calorii, chiar și în absența frigului, pentru a priva tumorile de combustibilul de care au nevoie pentru a se dezvolta.
CRISPR DEBLOCHEAZĂ PUTEREA GRĂSIMII BEJ
Nguyen, care este primul autor al lucrării, a folosit CRISPR pentru a activa gene care sunt latente în celulele albe de grăsime, dar active în celulele brune de grăsime, în speranța de a le găsi pe cele care ar transforma celulele albe de grăsime în cele mai înfometate celule de grăsime bej. O genă numită UCP1 a ieșit pe primul loc.
Apoi, Nguyen a cultivat celule grase bej UCP1 și celule canceroase într-o placă Petri. Celulele canceroase se aflau în partea de jos, iar celulele adipoase deasupra lor, în compartimente separate care țineau celulele separate, dar le obligau să împartă substanțele nutritive.
Rezultatele au fost șocante.
„În primul nostru experiment, foarte puține celule canceroase au supraviețuit. Am crezut că am greșit ceva - eram siguri că a fost o greșeală”, mărturisește Ahituv. „Așa că l-am repetat de mai multe ori și am continuat să vedem același efect”, a povestit el.
Celulele adipoase bej s-au impus asupra a două tipuri diferite de celule canceroase de sân, precum și asupra celulelor canceroase de colon, pancreas și prostată.
Dar cercetătorii încă nu știau dacă celulele adipoase bej implantate ar funcționa într-un context mai realist.
TERAPIA CU CELULE ADIPOASE
Astfel, oamenii de știință au apelat la organoizi de grăsime, care sunt aglomerări coerente de celule cultivate, pentru a vedea dacă ar putea învinge celulele tumorale atunci când au fost implantați lângă tumori la șoareci.
Abordarea a funcționat împotriva cancerului de sân, precum și a celulelor canceroase pancreatice și de prostată. Celulele canceroase au murit de foame în timp ce celulele adipoase au înghițit toți nutrienții disponibili.
Celulele adipoase bej implantate au fost atât de puternice încât au suprimat tumorile pancreatice și mamare la șoarecii care erau predispuși genetic să dezvolte cancer.
A funcționat chiar și atunci când celulele adipoase bej au fost implantate departe de celulele canceroase mamare.
Pentru a vedea cum ar funcționa în țesutul uman, Ahituv și Nguyen au colaborat cu Jennifer Rosenbluth, specialist în cancerul mamar la UCSF. Rosenbluth acumulase o bibliotecă de mastectomii de cancer de sân care conțineau atât celule grase, cât și celule canceroase. „Deoarece sânul are multă grăsime, am putea obține grăsime de la aceeași pacientă, să modificăm grăsimea și să o cultivăm într-un singur experiment trans-well cu celulele canceroase mamare ale pacientei respective”, a declarat Ahituv.
CANCERUL ARE „DIETE PREFERATE”
Cancerele au „diete preferate”, așa că cercetătorii au proiectat grăsimea pentru „a mânca” doar anumiți nutrienți. Anumite forme de cancer pancreatic, de exemplu, se bazează pe uridină atunci când glucoza este rară. Astfel, au programat grăsimea să mănânce doar uridină și au învins cu ușurință aceste celule canceroase pancreatice.
Acest lucru sugerează că grăsimea ar putea fi adaptată la preferințele nutritive ale oricărui tip de cancer.
CELULE ADIPOASE - VIITORUL TERAPIEI CU CELULE VII?
Potrivit lui Ahituv, celulele adipoase au multe avantaje în ceea ce privește terapiile cu celule vii.
Celulele adipoase sunt ușor de obținut de la pacienți. Ele cresc bine în laborator și pot fi modificate pentru a exprima diferite gene și pentru a-și asuma diferite roluri biologice. Și se comportă bine odată ce sunt repuse în organism, nu se îndepărtează de locul în care au fost implantate și nici nu deranjează sistemul imunitar.
„În cazul celulelor adipoase, există mai puțină interacțiune cu mediul înconjurător, astfel încât există foarte puține riscuri ca celulele să se scurgă în organism, unde ar putea cauza probleme”, a declarat Ahituv.
De asemenea, celulele grase pot fi programate să emită semnale sau să îndeplinească sarcini mai complicate.
Iar capacitatea lor de a învinge cancerul chiar și atunci când nu sunt chiar lângă tumori s-ar putea dovedi neprețuită pentru tratarea cancerelor greu accesibile, cum ar fi glioblastomul, care afectează creierul, precum și multe alte boli.
DINCOLO DE CANCER: POTENȚIALUL NELIMITAT AL GRĂSIMII MODIFICATE
„Credem că aceste celule ar putea fi, de asemenea, concepute să detecteze glucoza din sânge și să elibereze insulină, pentru diabet, sau să absoarbă fier în boli în care există exces de fier, cum ar fi hemocromatoza”, arată Ahituv. „Cerul este limita pentru aceste celule grase”, spune entuziasmat cercetătorul.
