Veziculele motile, o descoperire neașteptată în studiul răspândirii cancerului
O echipă de cercetători de la Institutul de Cercetare al Centrului de Sănătate al Universității McGill a identificat un nou tip de veziculă extracelulară eliberată de celulele canceroase în timpul migrării, dezvăluind o modalitate necunoscută până acum prin care aceste celule își elimină ADN-ul. Rezultatele au fost publicate în revista Nature Cell Biology.
Structurile, numite vezicule motile (MoVes), transportă materialul genetic al celulei, inclusiv mutațiile asociate cancerului. Descoperirea ridică întrebări importante despre rolul pe care aceste vezicule l-ar putea avea în progresia bolii.
„Veziculele extracelulare sunt studiate de zeci de ani, însă încă descoperim moduri complet noi prin care celulele le produc și le eliberează. Studierea acestui nou tip de veziculă ar putea dezvălui mecanisme noi implicate în progresia cancerului și, în cele din urmă, noi ținte terapeutice”, a declarat Julia Burnier, cercetător în cadrul Programului de Cercetare în Cancer al institutului și autoare principală a studiului.
„Ceea ce face descoperirea deosebit de interesantă este că nu căutam un nou tip de veziculă. Încercam să înțelegem cum celulele canceroase eliberează ADN și am descoperit, în mod neașteptat, un proces biologic prin care celulele canceroase migratoare își eliberează materialul genetic și comunică cu mediul înconjurător”, a explicat Thupten Tsering, primul autor al studiului și doctorand în laboratorul lui Burnier.
Veziculele extracelulare sunt structuri minuscule, asemănătoare unor bule, produse de practic toate celulele umane și întâlnite atât în țesuturi, cât și în fluide biologice precum sângele, saliva sau urina. Considerate cândva deșeuri celulare, ele sunt recunoscute astăzi pentru rolul lor în comunicarea dintre celule, transportând molecule precum proteine, ARN și ADN. În cancer, unele dintre aceste vezicule pot ajunge în organe îndepărtate, unde pot modifica țesuturile din jur și pot crea condiții favorabile formării metastazelor, iar în alte cazuri pot transfera molecule asociate cancerului altor celule.
Pentru a înțelege mai bine cum și de ce celulele canceroase produc vezicule care conțin ADN tumoral, echipa a studiat mai multe linii celulare canceroase și non-canceroase, folosind analize genomice și proteomice, alături de tehnici avansate de imagistică, precum microscopia electronică de baleiaj. Experimentele au dus la descoperirea neașteptată a MoVes. Împreună cu David Lyden, profesor de pediatrie la Weill Cornell Medical College din New York, cercetătorii au dezvoltat metode pentru separarea acestor vezicule de alte vezicule extracelulare.
„Spre deosebire de veziculele descrise anterior, MoVes se formează specific la marginea posterioară a celulelor migratoare, printr-un proces biologic distinct. Sunt relativ mari, de 2–5 micrometri, și transportă întregul genom al celulei părinte, precum și organite funcționale”, a precizat Tsering.
Producția de MoVes s-a dovedit legată de tranziția epitelio-mezenchimală, procesul care permite celulelor care de obicei stau unite să devină mai mobile și să invadeze țesuturile din jur. În cancer, acest proces este asociat cu progresia tumorii și cu rezistența la anumite tratamente. Cercetătorii au observat de asemenea că celulele agresive de cancer mamar triplu-negativ produceau mult mai multe MoVes decât celulele mamare sănătoase.
„Descoperirea decisivă a venit atunci când am indus tranziția epitelio-mezenchimală în celule non-canceroase, făcându-le mai mobile. Am observat o creștere dramatică a producției de MoVes, ceea ce stabilește o legătură directă între această tranziție, migrarea celulară și formarea veziculelor”, a explicat Burnier, care este și profesor asociat la Universitatea McGill.
Echipa lui Burnier lucrează acum pentru a înțelege mai bine mecanismele care controlează formarea și eliberarea MoVes, precum și efectele lor asupra celulelor care primesc încărcătura moleculară. Cercetătorii speră să determine dacă aceste vezicule pot fi detectate la animale de laborator și la pacienți, ceea ce ar putea deschide noi direcții pentru investigarea lor ca biomarkeri ai cancerului.
