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I ricercatori identificano i meccanismi genetici che producono la radioresistenza in cellule tumorali

Le cellule staminali di Cancro sono un tipo delle cellule che precedentemente poco è stato conosciuto. Sono resistenti ad irradiamento ed impediscono l'efficace trattamento di molti tipi di cancri. Un gruppo di ricerca da Innsbruck ora ha identificato due meccanismi genetici che producono questa radioresistenza.

I ricercatori identificano i meccanismi genetici che producono la radioresistenza in cellule tumorali
Un gruppo dei ricercatori intorno a Frédéric Santer ha guadagnato le nuove comprensioni dei meccanismi importanti delle cellule in pazienti che soffrono dal carcinoma della prostata. Ciò può ora servire da punto di partenza per le nuove terapie. Credito di immagine: Robert Schober

I pazienti che soffrono dal carcinoma della prostata avanzato hanno soltanto una scarsa probabilità del ripristino. Le opzioni di terapia sono limitate e varie a terapie ormonali basate droga piombo alla resistenza in due - tre anni. Un aspetto è particolarmente straziante: alcune cellule tumorali sono egualmente resistenti alla radioterapia. In un progetto costituito un fondo per dal fondo austriaco FWF di scienza, il biologo molecolare Frédéric Santer dalla clinica dell'università di Innsbruck per l'urologia ha studiato le cause di questa radioresistenza più nei particolari.

Il ricercatore ha messo a fuoco su un tipo speciale di cellule staminali, cosiddette cellule staminali del cancro, che sono un argomento discutibile ampiamente discusso nella ricerca sul cancro corrente. Un oggetto popolare della ricerca, cellule staminali è celle del precursore per vari tipi del somatocita. Svolgono un ruolo importante nello sviluppo embrionale, ma anche nella manutenzione del tessuto. Molti tipi di cancri egualmente comprendono un tipo di cella che divide molti beni con le cellule staminali. Mentre le cellule staminali regolari sono precursori dei somatociti in buona salute, le cellule staminali di cancro sono precursori dei tipi differenti di cellule tumorali. Le cellule staminali e le cellule staminali del cancro quindi hanno molti aspetti comuni che sono di interesse ai ricercatori.

Cellule staminali resilienti

Le cellule staminali del Cancro sono un'emissione molto polemica. È ancora poco chiara se provengono dalle cellule staminali normali o dalle celle differenziate e degenerate che stanno regredendo.„

Frédéric Santer, biologo molecolare, clinica dell'università di Innsbruck per urologia

Tali trattamenti sono difficili da individuare negli organismi viventi. Tuttavia, Santer precisa, la similarità dei loro beni è indiscusso, in particolare la loro resistenza alla terapia. L'ultimo è un problema perché le cellule staminali del cancro che sopravvivono alla terapia sono giudicate responsabili della ricorrenza di cancro in persone essiccate. La resistenza delle cellule staminali può essere spiegata dalle necessità naturali. Certa resistenza alle influenze ambientali quali i prodotti chimici è utile per loro, dice Santer: “Le celle regolari hanno meccanismi che avviano la morte delle cellule quando il DNA è danneggiato. Le cellule staminali, d'altra parte, sono destinate per rigenerare il tessuto nocivo. Così ha significato che sopravvivono a nelle situazioni dove altre celle muoiono.„ Come riescono a fare che, tuttavia, sufficientemente non è stato ricercato. “Ma quello è enorme importante per la terapia del cancro,„ sottolinea Santer, per cui questo deficit di informazioni era inspirazione per il suo progetto di ricerca. “Abbiamo voluto esaminare che cosa accade al livello di geni durante la radioterapia.„

Tessuto dai pazienti di carcinoma della prostata

Per fare il gruppo di quel Santer, che sta effettuando la ricerca alla clinica dell'università di Innsbruck dell'urologia, ha usato i campioni di tessuto dai pazienti con carcinoma della prostata. A meno che sia molto avanzato, la terapia primaria per carcinoma della prostata è la rimozione chirurgica della prostata. Per i ricercatori questo significa che hanno accesso diretto alle celle dai pazienti. Dopo chirurgia, il tessuto eliminato è inviato ordinariamente all'instituto di patologia, dove un rapporto è elaborato. Poi può soltanto l'uso del gruppo di Santer per la ricerca. “Non è facile da coltivare queste celle in laboratorio,„ spiega il biologo molecolare. “Il trattamento è complesso ed abbiamo dovuto investire molto tempo prima che potessimo creare le condizioni ottimali per l'esperimento reale.„

Studi genetici intrapresi

Dopo riuscita coltura, i campioni delle cellule prelevati dai pazienti e propagati in laboratorio sono stati irradiati in conformità con un protocollo per la radioterapia che i pazienti ricevono.

L'irradiamento causa il danno del DNA. Se questo danno è troppo esteso essere corretto dai meccanismi della riparazione, la cella muore normalmente.„

Frédéric Santer

Tuttavia, alcune celle hanno sopravvissuto al trattamento di irradiamento. Queste celle successivamente sono state paragonate al tessuto originale. I ricercatori erano particolarmente interessati nell'espressione genica, che si riferisce al trattamento tramite cui i geni sono tradotti in strutture della proteina. In questo trattamento il codice genetico nel nucleo delle cellule è letto e convertito in RNA. Un'analisi di questo RNA fornisce informazioni sui trattamenti che hanno luogo in una cella.

Perturbazione dei meccanismi importanti delle cellule

“Abbiamo trovato che due trattamenti importanti delle celle radio-resistenti sono indeboliti,„ riferiamo Santer. Uno è la produzione delle proteine che sono regolamentate dai cosiddetti interferoni. Il sistema immunitario usa gli interferoni per combattere i virus e le cellule tumorali. Nelle celle irradiate, la produzione delle proteine nella via disegnalazione dell'interferone è stata inibita, un effetto che recentemente è stato confermato da un altro studio internazionale sulle cellule staminali di cancro al seno. Un altro trattamento interrotto era il cosiddetto arresto del ciclo cellulare che comprende un meccanismo che impedisce la divisione cellulare in presenza di DNA nocivo.

Questo meccanismo è stato interrotto: determinate proteine richieste per il trattamento non sono state prodotte in quantità sufficiente. “Questo realmente costituisce una disfunzione, ma aiuta la cella a sopravvivere a perché può continuare a riprodurrsi senza vincolo malgrado il danno del DNA,„ nota Santer. Entrambi gli effetti sono problematici perché promuovono lo sviluppo di cancro. Secondo Frédéric Santer, la comprensione più dettagliata di questi effetti può ora servire da punto di partenza per le nuove terapie del cancro.