Aproveitando um mecanismo de sobrevivência evolucionário antigo, as células cancerosas entram em um estado lento de divisão lenta para sobreviver ao ambiente hostil criado pela quimioterapia ou outros agentes direcionados.
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Em pesquisa publicada em 7 de janeiro de 2020 na Cell , a cientista Princesa Margaret, Dra. Catherine O'Brien, e a equipe descobriram que, quando sob ameaça, todas as células cancerosas - em vez de apenas um subconjunto - têm a capacidade de fazer a transição para este estado protetor, onde as células "descansam" até que a ameaça, ou quimioterapia, seja removida.
É o primeiro estudo a identificar que as células cancerosas sequestram um programa conservado evolutivo para sobreviver à quimioterapia. Além disso, os pesquisadores mostram que novas estratégias terapêuticas destinadas a alvejar especificamente células cancerosas neste estado de divisão lenta podem prevenir o crescimento do câncer.
"O tumor está agindo como um organismo inteiro, capaz de entrar em um estado de divisão lenta, conservando energia para ajudá-lo a sobreviver", disse o Dr. O'Brien, que também é professor associado do Departamento de Cirurgia da Universidade de Toronto.
"Existem exemplos de animais entrando em um estado reversível e de divisão lenta para resistir a ambientes hostis.
"Parece que as células cancerosas cooptaram engenhosamente esse mesmo estado para seu benefício de sobrevivência."
O Dr. Aaron Schimmer, Diretor do Instituto de Pesquisa e Cientista Sênior do Princess Margaret Cancer Center, observa que esta pesquisa mostra que as células cancerosas hibernam, como "ursos no inverno".
Ele acrescenta: "Na verdade, nunca soubemos que as células cancerosas eram como os ursos em hibernação. Este estudo também nos mostra como direcionar esses ursos adormecidos para que não hibernem e acordem para voltar mais tarde, de forma inesperada.
“Acho que isso acabará sendo uma causa importante de resistência aos medicamentos e explicará algo sobre o qual não tínhamos um bom entendimento anteriormente”.
Usando células de câncer colorretal humano, os pesquisadores as trataram com quimioterapia em uma placa de Petri no laboratório.
Isso induziu um estado de divisão lenta em todas as células cancerosas, no qual elas pararam de se expandir, exigindo pouca nutrição para sobreviver. Enquanto a quimioterapia permaneceu no prato, as células cancerosas permaneceram neste estado.
Para entrar neste estado de baixa energia, as células cancerosas cooptaram um programa de sobrevivência embrionária usado por mais de 100 espécies de mamíferos para manter seus embriões seguros dentro de seus corpos em tempos de condições ambientais extremas, como altas ou baixas temperaturas ou falta de comida.
Nesse estado, há divisão celular mínima, metabolismo muito reduzido e o desenvolvimento do embrião é suspenso. Quando o ambiente melhora, o embrião consegue dar continuidade ao desenvolvimento normal, sem efeitos adversos na gravidez.
O Dr. O'Brien, que é um cirurgião especializado em câncer gastrointestinal, explica que as células cancerosas atacadas pelo ambiente hostil da quimioterapia são capazes de adotar a estratégia de sobrevivência embrionária.
"As células cancerosas são capazes de sequestrar esta estratégia de sobrevivência conservada evolutivamente, mesmo que pareça perdida para os humanos", diz ela, acrescentando que todas as células cancerosas entram neste estado de forma coordenada, a fim de sobreviver.
Lembrando-se de uma palestra há três anos sobre os mecanismos celulares que orientam essa estratégia de sobrevivência em embriões de camundongo, o Dr. O'Brien teve um "Aha!" discernimento.
"Algo clicou para mim quando ouvi aquela conversa", disse ela. "Será que as células cancerosas estão sequestrando esse mecanismo de sobrevivência para sobreviver à quimioterapia?"
Então, o Dr. O'Brien contatou o Toronto Mt. Dr. Ramalho-Santos, pesquisador do Hospital do Sinai, que proferiu a palestra original na Princesa Margaret.
Ela comparou o perfil de expressão gênica das células cancerosas no estado de divisão lenta induzido pela quimioterapia com os embriões de camundongos pausados no laboratório do Dr. Ramalho-Santos, e descobriu que eles eram muito semelhantes.
Semelhante aos embriões, as células cancerosas no estado de divisão lenta requerem a ativação do processo celular denominado autofagia, que significa "autofagia". Este é um processo no qual a célula "devora" ou destrói suas próprias proteínas ou outros componentes celulares para sobreviver na ausência de outros nutrientes.
O Dr. O'Brien testou uma pequena molécula que inibe a autofagia e descobriu que as células cancerosas não sobreviviam. A quimioterapia matou as células cancerosas sem esse mecanismo protetor.
"Isso nos dá uma oportunidade terapêutica única", disse o Dr. O'Brien. “Precisamos ter como alvo as células cancerosas enquanto elas estão nesse estado de ciclo lento e vulnerável antes que adquiram as mutações genéticas que impulsionam a resistência aos medicamentos.
“É uma nova maneira de pensar sobre a resistência à quimioterapia e como superá-la”.
O Dr. Ramalho-Santos, que também é professor do Departamento de Genética Molecular da Universidade de Toronto, é co-autor sênior deste artigo.
Esta pesquisa foi apoiada por fundos dos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde e do Instituto de Pesquisa Terry Fox.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela University Health Network . Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
Referência do jornal :
Sumaiyah K. Rehman et al. Células cancerosas colorretais entram em um estado DTP semelhante a diapausa para sobreviver à quimioterapia . Cell , 2021 DOI: 10.1016 / j.cell.2020.11.018
