Un nou studiu a constatat că până la 20% dintre glioblastoame – un cancer agresiv al creierului – sunt alimentate de mitocondrii hiperactive și pot fi tratate cu medicamente care se află în prezent în studii clinice.

Mitocondriile sunt responsabile pentru crearea energiei care alimentează toate celulele. Deși sunt de obicei mai puțin eficiente în producerea de energie în cancer, celulele tumorale din acest tip recent identificat de glioblastom se bazează pe energia suplimentară furnizată de mitocondriile hiperactive pentru a supraviețui.

Studiul realizat de oamenii de știință în domeniul cancerului de la Colegiul Medicilor și Chirurgilor Vagelos de la Universitatea Columbia și Centrul de Cancer Comprehensiv Herbert Irving a fost publicat online pe 11 ianuarie în Nature Cancer.

De asemenea, studiul a constatat că medicamentele care inhibă mitocondriile, inclusiv un medicament disponibil în prezent și un compus experimental care este testat în cadrul studiilor clinice, au avut un puternic efect antitumoral asupra celulelor cancerului cerebral uman cu mitocondrii hiperactive.

Astfel de medicamente sunt testate la pacienții care au o fuziune genetică rară care epuizează mitocondriile.

Acum putem extinde aceste studii clinice la un grup mult mai mare de pacienți, deoarece putem identifica pacienții cu tumori determinate de mitocondrie, indiferent de genetica de bază”, spune Antonio Iavarone, profesor de neurologie, care a condus studiul împreună cu Anna Lasorella, profesor de pediatrie. Ambii sunt membri ai Institutului Columbia pentru Genetica Cancerului.

Se constată patru tipuri de cancer cerebral

În acest studiu s-a constatat că toate cancerele cerebrale se încadrează în unul din cele patru grupuri, inclusiv subtipul mitocondrial. Clasificând cancerele cerebrale pe baza trăsăturilor lor biologice de bază și nu doar a modificărilor genetice sau a biomarkerilor celulari, cercetătorii au obținut noi informații despre ceea ce conduce fiecare subtip și prognosticul pentru pacienți.

Clasificările existente pentru cancerul cerebral nu sunt informative, nu prezic rezultate, nu ne spun ce tratamente vor funcționa cel mai bine”, spune Anna Lasorella.

Considerăm că unul dintre motivele pentru care progresul terapeutic în cancerul cerebral a fost atât de lent este faptul că nu avem o modalitate bună de a clasifica aceste tumori”, adaugă Antonio Iavarone.

Glioblastomul este cea mai frecventă și cea mai letală tumoare cerebrală primară la adulți. Supraviețuirea medie pentru persoanele cu glioblastom este de numai 15 luni.

Noul studiu a arătat că glioblastomul poate fi clasificat în patru grupe biologice. Două dintre ele recapitulează funcții active în creierul normal, fie celule stem, fie neuroni. Celelalte două grupuri includ tumori mitocondriale și un grup de tumori cu activități metabolice multiple („plurimetabolice”) care sunt extrem de rezistente la terapiile actuale.

Pacienții cu tumori mitocondriale au avut un prognostic ușor mai bun și au trăit în plus câteva luni față de pacienții cu celelalte trei tipuri.

Suntem încântați de grupul mitocondrial, deoarece avem deja medicamente pentru grupul respectiv în studiile clinice, dar clasificarea ne oferă acum idei despre cum să le vizăm pe celelalte trei și începem să le investigăm mai intens”, spune Lasorella.

Analizele cu o singură celulă deschide o nouă imagine asupra cancerului cerebral

Noile descoperiri au fost posibile doar prin utilizarea progreselor recente în analizele cu celule unice, care au permis oamenilor de știință să înțeleagă, celulă cu celulă, activitatea biologică a mii de celule dintr-o singură tumoare.

În general, oamenii de știință au caracterizat proprietățile biologice ale 17.367 celule individuale din 36 de tumori diferite.

În plus, față de analiza mutațiilor genetice ale fiecărei celule și a nivelurilor de activitate a genei, cercetătorii au analizat alte modificări aduse genomului celulelor și proteinelor și ARN-urilor necodificate realizate de fiecare celulă.

Utilizând datele, cercetătorii au conceput o abordare de calcul pentru a identifica procesele biologice de bază sau căile în celule. Antonio Ivarone spune că în acest fel, vor putea clasifica fiecare celula tumorala individuala pe baza biologiei reale care le susține.

Majoritatea tumorilor, erau dominate de celule dintr-unul dintre cele patru subtipuri, cu o cantitate mică de celule din celelalte trei.

Aplicarea acelorași tehnici la alte tipuri de cancer

Cercetătorii spun că această abordare ar trebui să identifice aspectele comune între diferitele tipuri de cancer, indiferent de originea tumorii. Dacă există astfel de căi comune, medicamentele care tratează cancerul cerebral mitocondrial pot fi capabile să trateze tipurile mitocondriale de cancer pulmonar, de exemplu.

Când clasificăm în funcție de activitățile biologice de bază ale celulei, pe care se bazează toate celulele pentru a supraviețui și a prospera, putem observa cum cancerele au mai multe în comun decât era evident anterior, doar privindu-le genele”, menționează Anna Lasorella.

 

Materialul integral pe neurosciencenews.com.