Nowe badania naukowców z MD Anderson Cancer Center na Uniwersytecie Teksańskim ujawniają, że najwcześniejsze stadia raka płuc mogą mieć swoje źródło w stanie zapalnym. Odkrycie to może znacząco zmienić sposób, w jaki medycyna podchodzi do profilaktyki i leczenia jednego z najgroźniejszych nowotworów na świecie.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak stan zapalny może inicjować najwcześniejsze stadia raka płuc i wpływać na rozwój komórek nowotworowych.
- Czym są mapy transkryptomiczne i jak pomagają w zrozumieniu zmian prekursorowych raka na poziomie komórkowym.
- Dlaczego interleukina IL-1B odgrywa kluczową rolę w procesach prozapalnych związanych z transformacją nowotworową.
- Jakie nowe kierunki leczenia i prewencji raka płuc mogą wynikać z celowania w szlaki zapalne na najwcześniejszych etapach choroby.
Stan zapalny jako punkt wyjścia rozwoju raka płuc
Zespół badaczy pod kierunkiem dr. Humama Kadary, profesora translacyjnej patologii molekularnej, oraz dr. Linghui Wang, profesor medycyny genomicznej, przeanalizował próbki tkanek płuc na różnych etapach rozwoju choroby – od zmian prekursorowych po zaawansowane guzy.
Badacze stworzyli wysokiej rozdzielczości mapy przestrzenne (transkryptomiczne), które pozwoliły na wizualizację aktywności genów i procesów komórkowych w poszczególnych fragmentach tkanki. Jak się okazało, pierwsze komórki dające początek rakowi płuc pojawiają się w obszarach o silnie nasilonym stanie zapalnym.
Odkryliśmy, że najwcześniejsze komórki, które dają początek rakowi płuc, znajdują się w regionach o bardzo wysokim stanie zapalnym i są otoczone komórkami prozapalnymi. Celowanie w stan zapalny poprzez neutralizację czynnika stymulującego rozwój raka płuc zwanego IL-1B zmniejsza liczbę tych komórek prekursorowych – powiedział dr Kadara. Nasza praca toruje drogę do celowania w stan zapalny, aby powstrzymać najwcześniejsze stadia raka płuc i wpłynąć na życie pacjentów.
Transkryptomika przestrzenna: nowa perspektywa na rozwój nowotworów
Badanie, opublikowane w czasopiśmie Cancer Cell, wykorzystało zaawansowaną technologię transkryptomiki przestrzennej, umożliwiającą tworzenie map aktywności genów w tkance w jej naturalnym układzie przestrzennym. Dzięki tej metodzie naukowcy mogli określić, gdzie dokładnie pojawiają się pierwsze nieprawidłowe komórki i jakie procesy towarzyszą ich powstawaniu.
Zespół przeanalizował 56 ludzkich zmian prekursorowych i próbek zaawansowanego raka płuc pochodzących od 25 pacjentów, a następnie potwierdził wyniki w niezależnej grupie 36 zmian od 19 osób. Łącznie analiza objęła ponad 5,4 miliona komórek i 486 tysięcy punktów danych – to jedno z najdokładniejszych opracowań tego typu w onkologii molekularnej.
Jak stan zapalny sprzyja transformacji nowotworowej?
W tkankach płuc wczesne zmiany nowotworowe często rozwijają się w rejonach, w których aktywne są komórki układu odpornościowego i dochodzi do intensywnego uwalniania cytokin – białek biorących udział w odpowiedzi zapalnej. Szczególną rolę odgrywa tu interleukina 1 beta (IL-1B), która, jak wykazano, stymuluje wzrost komórek prekursorowych raka.
Obszary prozapalne, w których występują komórki pęcherzykowe związane z guzami, są bardziej aktywne we wczesnych fazach rozwoju choroby niż w późniejszych. Co istotne, podobne wzorce zachowania obserwowano również w modelach laboratoryjnych raka płuca, co potwierdza, że proces zapalny może inicjować rozwój guzów.
Wczesna interwencja: leczenie stanu zapalnego jako nowa strategia
Autorzy badania podkreślają, że celowanie w szlaki prozapalne, zwłaszcza poprzez neutralizację IL-1B, może być skuteczną strategią zatrzymania procesu karcynogenezy na bardzo wczesnym etapie. Leczenie przeciwzapalne – samodzielne lub w połączeniu z immunoterapią – mogłoby potencjalnie zmniejszyć ryzyko progresji zmian prekursorowych do pełnoobjawowego raka płuca.
Leczenie stanu zapalnego samodzielnie lub w połączeniu z immunoterapią może być obiecującą strategią wczesnego wykrywania raka płuc – wskazują autorzy publikacji.
W praktyce klinicznej oznacza to, że monitorowanie aktywności zapalnej w tkankach płuc mogłoby stać się jednym z elementów wczesnej diagnostyki u osób z grupy ryzyka – np. palaczy, osób z przewlekłymi chorobami płuc czy historią rodzinnych nowotworów.
Nowe podejście do profilaktyki raka płuc
Tradycyjnie diagnostyka raka płuca koncentrowała się na obrazowaniu (np. tomografii komputerowej) i wykrywaniu mutacji genetycznych. Odkrycia zespołu MD Anderson wskazują jednak, że monitorowanie markerów zapalnych może stanowić uzupełnienie lub nawet wczesny etap prewencji onkologicznej.
Zrozumienie, że proces zapalny może być pierwszym krokiem na drodze do rozwoju nowotworu, otwiera nowe możliwości terapeutyczne i diagnostyczne. Potencjalnie, przyszłe programy przesiewowe mogłyby uwzględniać biomarkery stanu zapalnego w wydychanym powietrzu, surowicy czy nawet w komórkach nabłonka dróg oddechowych.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod tym linkiem: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1535610825004453
Główne wnioski
- Stan zapalny w tkance płucnej odgrywa istotną rolę w inicjacji wczesnych stadiów raka płuc – komórki prekursorowe lokalizują się w obszarach silnie prozapalnych.
- Naukowcy z MD Anderson stworzyli mapy transkryptomiczne 56 zmian prekursorowych i próbek raka płuca, analizując łącznie ponad 5,4 mln komórek.
- Neutralizacja czynnika zapalnego IL-1B prowadzi do zmniejszenia liczby komórek prekursorowych – co sugeruje nowy kierunek w prewencji i terapii.
- Leczenie ukierunkowane na stan zapalny, samodzielnie lub w połączeniu z immunoterapią, może stać się skuteczną metodą wczesnej interwencji onkologicznej.
Źródło:
- University of Texas MD Anderson Cancer Center
- Cancer Cell
