Cara membuat dan menghancurkan sel kanker metastatik
Sebuah studi baru telah mengidentifikasi cara untuk mengganggu sel kanker dan mencegahnya bermetastasis. Kuncinya terletak pada mematikan kemampuan sel untuk membuang sampah.
Salah satu aspek kanker yang paling menantang adalah kemampuannya untuk bermetastasis.
Sel kanker dapat melepaskan diri dari posisinya saat ini, berjalan ke seluruh tubuh, dan mulai berkembang biak di lokasi baru yang jauh.
Metastasis membuat tumor sulit ditemukan dan diobati. Karena metastasis adalah area penting dalam penelitian kanker, para ilmuwan berusaha keras untuk memahami bagaimana kanker melakukannya.
Sebuah studi baru-baru ini, yang dilakukan oleh Michael J. Morgan, Ph.D., di University of Colorado Cancer Center di Aurora, menambahkan detail baru pada gambaran yang sudah kompleks. Penemuan ini dipublikasikan di Prosiding National Academy of Sciences.
Para ilmuwan sangat tertarik dengan pembuangan sampah seluler. Morgan menjelaskan mengapa hal ini terjadi, dengan mengatakan, “Sel yang sangat metastatik meninggalkan rumah bahagia mereka dan memiliki semua tekanan ini pada mereka. Salah satu cara sel mengatasi tekanan adalah dengan membuang limbah seluler atau komponen sel yang rusak dan mendaur ulangnya. "
Jika salah satu mengganggu proses daur ulang ini, metastasis dapat diblokir.
"Saat kita mematikan aktivitas struktur seluler yang disebut lisosom," kata Morgan, "yang digunakan sel untuk melakukan daur ulang ini, sel metastatik menjadi tidak mampu bertahan dari tekanan ini."
Yang penting dalam daur ulang ini adalah autophagy, proses alami di mana sel rusak dan mendaur ulang bagian sel yang rusak.
Morgan dan Andrew Thorburn - yang membantu penelitian terbaru - keduanya dianggap ahli dalam topik autophagy. Juga terlibat adalah Dr. Dan Theodorescu, seorang ahli metastasis.
Proses autophagy
Autofagi sangat penting untuk kelangsungan hidup sel sehat dan sel ganas. Dalam istilah dasar, autofagi dimulai saat "sampah" seluler dikelilingi oleh struktur bola yang disebut autofagosom.
Struktur membran ganda ini membawa sampah melalui sitoplasma hingga mencapai paket enzim perusak yang dikenal sebagai lisosom. Autofagosom menyatu dengan lisosom dan isinya hancur.
Dengan mengutak-atik proses ini, Morgan dan timnya menemukan cara untuk mengganggu kemampuan sel kanker untuk bermetastasis.
“Yang mengejutkan,” kata Morgan, “bukanlah proses autofagi itu sendiri yang secara khusus penting untuk sel metastasis. Jika Anda menghambat autophagy pada tahap awal, Anda dapat mengurangi pertumbuhan sel dari sel metastasis dan non-metastatik. ”
"Tapi jika Anda memblokir fungsi lisosom dari autofagi tahap akhir, itu akan mengenai sel-sel metastasis ini jauh lebih keras, dan mereka benar-benar mati."
Michael J. Morgan, Ph.D.
Dengan kata lain, ketika tim memblokir autophagy dengan mematikannya secara genetik, sel-sel metastasis dan non-metastatik menderita. Namun, ketika mereka menghambat autofagi dan lisosom dengan obat klorokuin, sel-sel non-metastasis diperlambat sedikit, tetapi sel-sel metastatik hancur total.
"Ada sesuatu tentang lisosom yang khusus untuk sel metastasis ini," kata Thorburn.
Mengapa lisosom begitu penting?
Selanjutnya, para ilmuwan ingin menelusuri dan memahami dengan tepat mengapa lisosom sangat penting untuk metastasis sel kanker. Untuk melakukan ini, mereka mengembangkan sel yang kebal terhadap klorokuin.
Ini melibatkan pertumbuhan sel metastasis bersama sejumlah kecil klorokuin. Sebagian besar sel mati, tetapi sel yang bertahan disimpan dan dibesarkan kembali dengan klorokuin. Saat mereka berpisah berkali-kali, setiap generasi berturut-turut menjadi semakin resisten terhadap klorokuin.
Namun, karena sel-sel tersebut terus menjadi resisten, mereka kehilangan kemampuannya untuk bermetastasis.
Seperti yang dijelaskan Morgan, “Pintu berayun ke dua arah: ketika kita memilih sel yang menolak klorokuin, mereka menjadi non-metastasis. Dan saat kami memilih sel yang bermetastasis, mereka menjadi sensitif terhadap klorokuin. Mereka berhenti tumbuh dan mati karena, tiba-tiba, mereka bergantung pada tindakan lisosom yang diambil oleh chloroquine. ”
Temuan ini mungkin berguna dalam pengobatan kanker. Theodorescu memberi contoh, dengan mengatakan, “Pada pasien, jika mereka menderita tumor kanker kandung kemih dan kami memberikan klorokuin, anggaplah beberapa sel kanker menjadi resisten terhadap klorokuin.”
“Kami memperkirakan, berdasarkan penelitian kami, bahkan jika sel resisten mulai tumbuh lagi, mereka tidak akan bermetastasis lagi. Ini mungkin memiliki manfaat klinis bagi pasien. "
Terakhir, para peneliti menemukan bahwa protein yang disebut ID4 tampaknya penting dalam proses ini. Sel dengan tingkat ID4 yang lebih rendah sensitif terhadap klorokuin dan metastasis; mereka dengan tingkat ID4 yang lebih tinggi kurang metastasis dan resisten terhadap klorokuin.
Ada kemungkinan bahwa ID4 dapat digunakan sebagai penanda untuk memprediksi hasil akhir pasien. Faktanya, tingkat ID4 yang lebih tinggi telah diketahui memprediksi hasil yang lebih baik untuk kanker kandung kemih, payudara, dan prostat.
Saat ini, ada banyak minat pada penghambat autofagi untuk digunakan dalam pengobatan kanker; studi ini memberikan wawasan yang menarik, dan tidak diragukan lagi akan menginspirasi penyelidikan lebih lanjut.
