Celulele stem si cancerul

Celulele stem pot constitui piatra de temelie a unei noi cercetari care va explica de ce atat de multe conduite terapeutice actuale ale cancerului dau gres.

Se pare ca majoritatea conduitelor terapeutice curente ale cancerului cat si cele in curs de dezvoltare au ca scop eradicarea celulelor cancerigene, modificate.

O serie de cercetari si studii recente sustin ca solutia fundamentala a terapiei cancerului o reprezinta utilizarea celulelor stem si ca terapiile trebuie orientate in acesta directie, cat si in directia identificarii si eliminarii celulelor stem modificate canceros. Se pare ca celulele stem izolate in caz de leucemie, cancer de colon sau de san, stau la baza rezolvarii multor tumori.

Toate celulele stem, indiferent de sursa lor, au cateva proprietati generale: se pot auto-reproduce si pot face copii identice (dand nastere unor noi celule stem), traiesc mai mult decat celulele normale si pot da nastere altor tipuri de celule din organism.

Celulele stem embrionare reprezinta un domeniu de interes al cercetatorilor si, pentru ca se afla in primele stadii de dezvoltare embrionara, au posibilitatea sa se diversifice in mai multe tipuri de celule, inclusiv cele specifice creierului (neuroni) sau inimii (celula miocardica).
Pe de alta parte, celulele stem adulte, sunt in general limitate la a se diversifica in celule de aceeasi tip ca si tesutul lor de origine. In conditii propice, de exemplu, din celulele stem adulte din tesutul hepatic se pot dezvolta doar celule hepatice (specifice ficatului).

In laboaratoarele din lumea intreaga, cercetatorii incearca sa descopere cum pot folosi atat celulele stem embrionare cat si cele adulte, pentru a produce cantitati nelimitate de celule sanatoase pentru a le inlocui pe cele modificate, in cazul bolnavilor de Alzheimer, Parkinson.
Celulele stem modificate canceros reprezinta o denaturare a celulelor stem adulte. Sunt celule care se pot autoreproduce si dezvoltarea acestora se va face cu modificarile tipice celulelor canceroase.

In ipoteza de fata celulele devin canceroase dupa o serie de mutatii independete de controlul genetic al dezvoltarii si transformarii acestor celule, astfel ca orice celula care capata proprietatea de a dezvolta o serie de mutatii succesive reprezinta o posibila celula canceroasa. In ipoteza utilizarii celulelor stem, cancerul este atacat prin intermediul unor celule specifice care detin proprietatile celulelor stem. Aceste celule implantate la nivelul organului afectat tumoral se reproduc inlocuind masa celulara maligna.

In timp ce modelele de tratament de pana acum atacau direct celulele canceroase dar nu atacau si celulele stem modificate canceros, reusind astfel sa reduca dimensiunea tumorii si sa o tina sub control o perioada, timp in care celulele stem modificate canceros - netratate, determinau reproliferarea si transformarea in noi celule canceroase, care aveau ca efect recidiva tumorii cauzand astfel moartea.

Daca tratamentul are ca tinta celulele stem modificate canceros, tumora isi pierde abilitatea de a genera noi celule canceroase (de a recidiva), si astfel poate rezulta o conduita terapeutica eficienta impotriva cancerului. Parafrazand acest model terapeutic, in cazul unui copac, daca veti taia o ramurica dar fara sa distrugeti radacina, in locul ramurei distruse vor reaparea altele; tot astfel daca excludem din organism celulele canceroase fara sa eliminam si celulele stem modificate canceros, tumora va reaparea.

Astfel s-a deschis calea unor noi linii de cercetare in biologia moleculara, precum dezvoltarea de teste si modalitati care sa permita cercetatorilor sa localizeze si sa delimiteze celulele stem modificate canceros; acest domeniu prezentand din ce in ce mai mult interes.

Experimentele arata ca cele doua gene, PTEN si HER2/neu, care sunt asociate cu cancerul de san agresiv au la baza existenta unor celule dotate cu proprietatile celulelor stem, insa modificate canceros. Defectele determinate de prezenta acestor gene sunt corelate cu rapiditatea cresterii tumorilor, determinand astfel rata recidivelor.

Cercetatorii au studiat si determinat trei tipuri de celule modificate ale cancerului de san: una prezentand modificari datorita prezentei genei PETN, alta datorita prezentei genei HER2/neu si a treia prezentand ambele gene. Rezultatele au aratat ca oricare dintre primele doua tipuri de defecte cresc de 2 pana la 5 ori mai rapid numarul celulelor modificate canceros. Mai mult, s-a inregistrat o crestere inzecita a numarului de celule cand s-a inregistrat prezenta ambelor gene PTEN cat si HER2/neu.

Acest lucru a fost demonstrat de cercetatorii prin injectarea celor trei tipuri de celule modificate genetic (prin existenta genelor mentionate mai sus) la soareci. Celulele ce prezentau oricare din aceste doua gene individual au indus dezvoltarea unor tumori cu viteza de multiplicare a celulelor de 4 pana la 6 ori mai rapide decat in mod normal. Injectarea celulelor cu existenta ambelor gene a indus o crestere de 10 ori mai accelerata a tesutului.

Intr-un alt experiment cercetatorii au separat celulele stem modificate canceros de la nivelul colonului pe baza unui marker molecular cunoscut ca CD44, care apare pe suprafata acestor celule. Acest marker a fost ales deoarece identifica celule care au capacitatea de a se reproduce, regenera si de a produce tumori identice cu cea de origine in momentul cand sunt implantate in alta parte a organismului. Apoi au injectat in organismul soarecilor celule care prezinta pe suprafata lor markerul CD44. Rezultatele au aratat ca soarecii au dezvoltat tumori cu o rata de multiplicare de zece ori mai mare decat in cazul soarecilor la care s-au injectat celule tumorale care nu prezinta markerul de suprafata CD44. Deci celulele canceroase care nu aveau pe suprafata lor CD44 au avut o multiplicare mai lenta. CD44 a fost identificat apoi si la nivelul celulelor canceroase din cancerul de plamani, san cat si a altor tipuri de cancer. Noile tratamente care blocheaza CD44 vor impiedica cresterea multor tipuri de tumori.

Radiatiile favorizeaza multiplicare celulelor stem normale. Intr-un alt studiu s-a descoperit ca terapia pe baza radiatiilor folosita in cazul neoplasmului mamar explica de ce femeile cu cancer la san, care sunt tratate cu radiatii prezinta un risc crescut de a se imbolnavi de leucemie. Radioterapia aplicata pe soareci a dus la cresterea numarului de celule stem hematopoietice (din sange), lucru care poate duce la cresterea riscului de aparitie a leucemiei.

Pana cand evolutia in timp a unei astfel de conduite terapeutice bazate pe folosirea celulelor stem se va confirma; va trebui sa fim precauti si sa avem in vedere ca cercetatorii au mai facut pana acum descoperiri in ceea ce priveste dezvoltarea cancerului, descoperiri ce pareau promitatoare dar care in urma unor cercetari si teste mai riguroase s-au dovedit a nu fi sustinute.