Cum ar putea bătăile inimii să devină o armă neașteptată împotriva cancerului

Un nou studiu publicat în revista Science sugerează că însăși mișcarea continuă a inimii ar putea avea un efect natural de apărare împotriva cancerului. Cercetătorii au descoperit că forța mecanică produsă de bătăile inimii împiedică multiplicarea și răspândirea celulelor canceroase, ceea ce ar putea explica de ce tumorile cardiace sunt extrem de rare.

Oamenii de știință au identificat un mecanism care ar putea explica raritatea cancerului cardiac și ar putea deschide calea către noi tratamente împotriva cancerului.

Forța exercitată de o inimă care bate modifică modul în care funcționează celulele canceroase, oprindu-le capacitatea de a se multiplica și răspândi, arată un nou studiu.

Descoperirea ar putea explica de ce cancerul cardiac este atât de rar, apărând la mai puțin de 2 persoane din 100.000 pe an.

O proteină numită Nesprin-2 joacă un rol esențial în acest fenomen. Găsită în membrana externă a nucleului celular, proteina era deja cunoscută pentru capacitatea sa de a detecta și răspunde la forțe mecanice. Acum, cercetătorii au descoperit că Nesprin-2 detectează forța bătăilor inimii și împiedică multiplicarea celulelor canceroase.

Pe lângă faptul că oferă o posibilă explicație pentru raritatea cancerului cardiac, rezultatele ar putea deschide drumul către noi terapii pentru alte tipuri de cancer, au concluzionat cercetătorii în studiul publicat pe 23 aprilie în revista Science.

„Vom încerca să exploatăm aceste cunoștințe pentru a dezvolta o terapie mecanică împotriva cancerului”, a declarat pentru Live Science autoarea studiului, Serena Zacchigna, coordonatoarea Laboratorului de Biologie Cardiovasculară de la Centrul Internațional pentru Inginerie Genetică și Biotehnologie din Italia.

Zacchigna și colegii ei dezvoltă benzi care pot fi aplicate în jurul tumorilor de la nivelul pielii și care reproduc forța unei inimi care bate. Deoarece cancerul metastatic de piele este unul dintre cele mai frecvente tipuri de cancer care se răspândesc la inimă, acesta reprezintă un prim caz clinic potrivit pentru cercetare, a explicat Zacchigna.

Atât cancerul cardiac primar, care începe în inimă, cât și cancerul cardiac secundar, care se răspândește la inimă din alte părți ale corpului, sunt destul de rare. Motivul acestei rarități reprezintă de mult timp un mister.

Sarcina mecanică produsă de bătăile inimii — adică forța fizică exercitată de acestea — s-a dovedit că limitează capacitatea țesutului cardiac de a se regenera. Astfel, Zacchigna și colegii ei au vrut să afle dacă bătăile inimii ar putea opri și multiplicarea celulelor canceroase.

Mai întâi, cercetătorii au implantat celule de cancer pulmonar în inimile unor șoareci de laborator pentru a observa creșterea și răspândirea acestora. Unele inimi băteau normal, în timp ce altele erau „descărcate”, adică erau conectate la alimentarea cu sânge, dar nu pompau activ.

Inimile care băteau păreau să împiedice dezvoltarea cancerului, în timp ce inimile inactive au prezentat o proliferare masivă a celulelor canceroase.

Echipa a realizat un test similar folosind țesut cardiac de șobolan crescut în laborator. Cercetătorii au descoperit că modificarea nivelului de sarcină mecanică din țesut afecta comportamentul celulelor de cancer pulmonar; cancerul creștea și se răspândea mai mult atunci când forța mecanică era redusă.

Pentru a înțelege cauza acestui fenomen, echipa a prelevat probe de țesut de la pacienți umani ale căror cancere pulmonare, de colon sau de piele se răspândiseră la inimă și la alte organe.

Ei au analizat activitatea genelor din aceste celule canceroase și s-au concentrat asupra epigeneticii lor — modificările „de deasupra” ADN-ului care controlează ce gene sunt activate.

Cercetătorii au descoperit că anumite markeri epigenetici erau legați de dezvoltarea tumorilor și au confirmat că bătăile inimii reduc acești markeri asociați cancerului.

Ulterior, au identificat proteina Nesprin-2 drept un factor esențial: dezactivarea Nesprin-2 în țesut cardiac „aflat în bătaie” a dus la creșterea proliferării celulelor canceroase.

Aceste rezultate sunt primele care arată că forțele mecanice externe tumorii influențează dezvoltarea și răspândirea celulelor canceroase, a spus Zacchigna.

Capacitatea forțelor mecanice de a împiedica proliferarea cancerului pare să fie și un mecanism general, deoarece „am observat că această semnătură este comună multor tipuri de cancer”, a adăugat ea.

Aceste descoperiri sunt „de o importanță majoră”, a declarat Julie Phillippi, profesor de chirurgie cardiotoracică și coordonatoarea Laboratorului de Cercetare Cardiacă de la Universitatea din Pittsburgh, care nu a fost implicată în studiu.

Într-un e-mail trimis publicației Live Science, ea a spus că rezultatele ar putea oferi și informații despre modul în care țesutul cardiac poate fi regenerat într-un mod țintit.

Și pentru că cancerul cardiac este atât de rar, „această cercetare ar putea avea un impact și mai mare în cazul cancerelor din alte organe”, a adăugat ea.

Potențialul utilizării stimulării mecanice în terapiile împotriva cancerului este „o idee captivantă care merită explorată”, a spus Phillippi. Totuși, acest lucru necesită o înțelegere mai profundă a modului în care proprietățile țesutului din jurul celulelor canceroase influențează capacitatea acestora de a percepe forțele mecanice.

Cu noile benzi care „zguduie” cancerul, echipa speră să înceapă un studiu clinic în următorii patru ani. Pentru aceasta, vor avea nevoie de primele prototipuri pregătite pentru utilizarea la oameni, a spus Zacchigna.

Va fi esențial să fie identificat momentul potrivit pentru aplicarea terapiei și pacienții care ar beneficia cel mai mult de aceasta, a subliniat ea.

O provocare majoră este confirmarea faptului că această stimulare mecanică este sigură, a spus Zacchigna.

„Temerea mea este că, prin comprimarea unei tumori, am putea favoriza răspândirea ei”, a declarat ea. „Este ceva ce trebuie cu adevărat să excludem înainte de a merge mai departe.”

O altă abordare ar putea fi identificarea unor medicamente care să imite efectele epigenetice ale bătăilor inimii, fără a fi nevoie de stimulare mecanică. Echipa explorează și această idee, scrie livescience.com