Il ricercatore dell'Hollings Cancer Center Besim Ogretmen è la cattedra SmartState in Lipidomics and Drug Discovery presso la Medical University of South Carolina. Credito:Brennan Wesley
Gli scienziati dell'Hollings Cancer Center della Medical University of South Carolina hanno scoperto che le cellule del cancro del polmone umano resistono alla morte controllando parti del processo di invecchiamento, nei risultati pubblicati online il 10 maggio nel Journal of Biological Chemistry . La scoperta potrebbe aiutarci a capire meglio l'invecchiamento e alla fine potrebbe portare a nuovi trattamenti per il cancro.
Il cancro diventa più comune man mano che le persone invecchiano, ma gli scienziati stanno ancora cercando risposte sul perché questo accada. All'Hollings Cancer Center, la ricerca sulle connessioni tra invecchiamento e cancro è guidata da Besim Ogretmen, dottorato di ricerca, Cattedra dotata di SmartState in lipidomica e scoperta di farmaci. Il team di Ogretmen ha scoperto che le cellule cancerose hanno modi specifici per resistere alla morte come fanno le cellule normali. Lo fanno proteggendo le punte dei loro cromosomi, che racchiudono il nostro DNA, dai danni legati all'età.
Ogretmen studia come le cellule tumorali sono diverse dalle cellule normali per capire come il cancro cresce e si diffonde nel corpo. Il suo lavoro fa parte di una sovvenzione del programma di $ 8,9 milioni per ricercare come le alterazioni del metabolismo lipidico influenzino la terapia del cancro. La sovvenzione sta aiutando a finanziare una sperimentazione clinica di un medicinale antitumorale per inibire la segnalazione cellulare che aiuta a sopravvivere al cancro. Il farmaco si è rivelato utile contro il cancro nella ricerca riportata nel nuovo documento del gruppo.
Quando le cellule normali invecchiano, le punte dei loro cromosomi, chiamati telomeri, può iniziare a rompersi, che è un segnale per la morte della cellula. Questo sembra essere parte del processo di invecchiamento nelle cellule normali. Però, le cellule tumorali hanno sviluppato un modo per prevenire la caduta dei loro telomeri, che li aiuta a vivere molto più a lungo delle cellule normali. La lunga vita delle cellule tumorali fa parte di ciò che consente loro di crescere e diffondersi in tutto il corpo.
Nel loro nuovo documento, Il gruppo di ricerca di Ogretmen ha scoperto un modo specifico in cui le cellule tumorali sfuggono alla morte in risposta al danno dei telomeri. Gli scienziati sanno che vari tipi di cellule cancerose hanno bassi livelli di una proteina chiamata p16. Il gruppo di Ogretmen ha scoperto che, quando i telomeri vengono danneggiati dall'età o in risposta alla chemioterapia, p16 è un tipo di decisore cellulare, dove aiuta le cellule a decidere di invecchiare o semplicemente di morire.
"I telomeri sono come un orologio biologico per le nostre cellule, " disse Ogretmen. "Nel cancro, questo orologio biologico è rotto."
Queste immagini di laboratorio mostrano l'induzione dell'induzione del danno telomerico (giallo nelle immagini unite). Credito: Besim Ogretmen, dottorato di ricerca
I ricercatori hanno scoperto che p16 è diventato più importante per le cellule quando i loro telomeri hanno iniziato a rompersi. Quando è successo, p16 si è precipitato in azione e ha spinto le cellule verso un ulteriore invecchiamento inibendo la morte cellulare.
Per determinare l'impatto clinico di questi dati, i ricercatori hanno utilizzato un inibitore enzimatico chimico per causare danni ai telomeri in diversi tipi di cellule tumorali, comprese le cellule tumorali polmonari. L'inibitore, ABC294640, agisce in modo tale da impedire alle cellule tumorali di proteggere i loro telomeri, inibendo un enzima chiamato sfingosina chinasi 2. È stato dimostrato che questa inibizione costringe i telomeri a rompersi.
Come risultato di questa inibizione enzimatica, i telomeri sono stati danneggiati, con conseguente morte delle cellule tumorali quando i livelli di p16 erano bassi o assenti. Però, le cellule tumorali con alti livelli di p16 sono state in grado di sfuggire alla morte, e rimase biologicamente inattivo, che era un segno di invecchiamento.
"Siamo entusiasti che ci sia almeno un meccanismo che può aiutarci a capire come l'invecchiamento sia associato a un rischio più elevato di cancro, " disse Ogretmen. "E poi, possiamo prevenire o curare meglio i tumori legati all'invecchiamento controllando gli effetti protettivi di p16 per la morte delle cellule tumorali?"
Il gruppo di Ogretmen è entusiasta che l'inibitore nel loro studio possa aiutare a combattere il cancro a molti livelli. Il team ha già identificato la dose più sicura per l'uso nei pazienti e sta pianificando uno studio clinico di fase 2 utilizzando il loro inibitore in pazienti con un tipo di cancro al fegato chiamato carcinoma epatocellulare. Lo studio multisito includerà l'Hollings Cancer Center, Penn State, l'Università del Maryland, Mayo Clinic e altri.
È particolarmente importante fare questo lavoro ora, data la previsione prevista dai ricercatori del National Cancer Institute (NCI) che prevedono uno 'tsunami d'argento' di sopravvissuti al cancro. Gli studi del NCI mostrano che entro il 2040 il numero di sopravvissuti al cancro negli Stati Uniti aumenterà di quasi 11 milioni:da 15,5 milioni nel 2016 a 26,1 milioni nel 2040. Gran parte della composizione della popolazione sopravvissuta al cancro si sposterà verso le popolazioni più anziane. Si stima che entro il 2040 solo il 18% dei sopravvissuti al cancro avrà tra i 50 e i 64 anni, e solo l'8% avrà meno di 50 anni.
"Speriamo che forse possiamo fare entrambe le cose:ritardare l'invecchiamento e prevenire la crescita del cancro, " ha detto Ogretmen. "Questo è il risultato finale di questo."
