• Tweet

Cercetătorii de la Universitatea din San Francisco (UCSF) au dezvoltat o strategie inovatoare în lupta împotriva cancerului, utilizând celule adipoase modificate.

Aceștia au reprogramat celulele albe de grăsime, responsabile cu stocarea energiei, transformându-le în grăsime „bej", care consumă calorii prin generarea de căldură. Odată implantate, aceste celule au privat tumorile de resursele necesare supraviețuirii, reușind să combată cinci tipuri diferite de cancer în testele de laborator.

Liposucţia şi chirurgia plastică pot părea fără legătură cu tratamentul cancerului, dar au inspirat, de fapt, o nouă abordare revoluţionară. Prin transformarea grăsimii obişnuite în grăsime bej, cu energie ridicată, cu ajutorul tehnicii de editare genetică CRISPR, cercetătorii au creat un tip de celulă care consumă cu voracitate substanţele nutritive, învingând şi înfometând tumorile. Pentru a le testa eficacitatea, oamenii de ştiinţă 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 nutrienţi, lipsind celulele tumorale de combustibilul de care au nevoie pentru a supravieţui. Remarcabil, această abordare a funcţionat chiar şi atunci când celulele adipoase au fost plasate departe de locul tumorii la şoareci.

Deoarece metoda se bazează pe proceduri medicale existente, aceasta ar putea deschide calea pentru o tranziţie mai rapidă către utilizarea clinică ca o nouă terapie promiţătoare împotriva cancerului.

„În mod obişnuit, îndepărtăm deja celulele adipoase prin liposucţie şi le punem la loc prin chirurgie plastică", a declarat Nadav Ahituv, PhD, director al Institutului UCSF pentru Genetică Umană şi profesor în cadrul Departamentului de Bioinginerie şi Ştiinţe Terapeutice. El este autorul principal al lucrării, care a fost publicată în Nature Biotechnology. „Aceste celule adipoase pot fi uşor manipulate în laborator şi plasate în siguranţă înapoi în organism, ceea ce le face o platformă atractivă pentru terapia celulară, inclusiv pentru cancer", a explicat el, conform News.ro.

Ahituv şi doctorul Hai Nguyen, doctorandul său la acea vreme, erau la curent cu studiile care arătau că expunerea la frig poate suprima cancerul la şoareci. Un experiment remarcabil a arătat chiar că ar putea ajuta un pacient cu limfom non-Hodgkin. Oamenii de ştiinţă au concluzionat că celulele canceroase erau înfometate deoarece frigul activa celulele adipoase brune, care folosesc nutrienţii pentru a produce căldură. Dar terapia cu frig nu este o opţiune viabilă pentru pacienţii cu cancer cu o sănătate fragilă.

Prin urmare, Ahituv şi Nguyen au apelat la ideea de a utiliza grăsimea bej, pariind că o pot modifica pentru a arde suficiente calorii, chiar şi în absenţa frigului, pentru a priva tumorile de combustibilul de care au nevoie pentru a se dezvolta.

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 speranţa 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 ieşit pe primul loc.

Apoi, Nguyen a cultivat celule grase bej UCP1 şi celule canceroase într-o placă Petri. Celulele canceroase se aflau în partea de jos, iar celulele adipoase deasupra lor, în compartimente separate care ţineau celulele separate, dar le obligau să împartă substanţele nutritive. Rezultatele au fost şocante.

„În primul nostru experiment, foarte puţine celule canceroase au supravieţuit. Am crezut că am greşit ceva - eram siguri că a fost o greşeală", mărturiseşte Ahituv. „Aşa că l-am repetat de mai multe ori şi am continuat să vedem acelaşi efect", a povestit el.

Celulele adipoase bej s-au impus asupra a două tipuri diferite de celule canceroase de sân, precum şi asupra celulelor canceroase de colon, pancreas şi prostată.

Dar cercetătorii încă nu ştiau dacă celulele adipoase bej implantate ar funcţiona într-un context mai realist.

Astfel, oamenii de ştiinţă 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 implantaţi lângă tumori la şoareci.

Abordarea a funcţionat împotriva cancerului de sân, precum şi a celulelor canceroase pancreatice şi de prostată. Celulele canceroase au murit de foame în timp ce celulele adipoase au înghiţit toţi nutrienţii disponibili.

Celulele adipoase bej implantate au fost atât de puternice încât au suprimat tumorile pancreatice şi mamare la şoarecii care erau predispuşi genetic să dezvolte cancer.

A funcţionat chiar şi atunci când celulele adipoase bej au fost implantate departe de celulele canceroase mamare.

Pentru a vedea cum ar funcţiona în ţesutul uman, Ahituv şi Nguyen au colaborat cu Jennifer Rosenbluth, specialist în cancerul mamar la UCSF. Rosenbluth acumulase o bibliotecă de mastectomii de cancer de sân care conţineau atât celule grase, cât şi celule canceroase. „Deoarece sânul are multă grăsime, am putea obţine grăsime de la aceeaşi pacientă, să modificăm grăsimea şi să o cultivăm într-un singur experiment trans-well cu celulele canceroase mamare ale pacientei respective", a declarat Ahituv.

Cancerele au „diete preferate", aşa că cercetătorii au proiectat grăsimea pentru „a mânca" doar anumiţi nutrienţi. Anumite forme de cancer pancreatic, de exemplu, se bazează pe uridină atunci când glucoza este rară. Astfel, au programat grăsimea să mănânce doar uridină şi au învins cu uşurinţă aceste celule canceroase pancreatice. Acest lucru sugerează că grăsimea ar putea fi adaptată la preferinţele nutritive ale oricărui tip de cancer.

Potrivit lui Ahituv, celulele adipoase au multe avantaje în ceea ce priveşte terapiile cu celule vii. Celulele adipoase sunt uşor de obţinut de la pacienţi. Ele cresc bine în laborator şi pot fi modificate pentru a exprima diferite gene şi pentru a-şi asuma diferite roluri biologice. Şi se comportă bine odată ce sunt repuse în organism, nu se îndepărtează de locul în care au fost implantate şi nici nu deranjează sistemul imunitar.

„În cazul celulelor adipoase, există mai puţină interacţiune cu mediul înconjurător, astfel încât există foarte puţine 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 şi atunci când nu sunt chiar lângă tumori s-ar putea dovedi nepreţuită pentru tratarea cancerelor greu accesibile, cum ar fi glioblastomul, care afectează creierul, precum şi multe alte boli.

„Credem că aceste celule ar putea fi, de asemenea, concepute să detecteze glucoza din sânge şi 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.