Odkrycie z medycyny na miarę Nobla

Odkrycie z medycyny na miarę Nobla

Jest zaskakujący przełom, naukowcy w Izraelu odkrywają, że rak może pomóc w leczeniu nieudolności serca.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772976125002120

Badanie przeprowadzone przez naukowców z Technionu wykazało, że wstrzykiwanie surowicy nowotworowej u myszy zmniejszało poziom włóknienia serca, torując drogę do innowacyjnych terapii. Odkrycie prof. Ami Aronheima i jego zespołu z Technion–Izrael Instytutu Technologii pokazuje, że wzrost nowotworowych guzów może faktycznie zwalczać dysfunkcję serca i zmniejszać włóknienie – proces bliznowacenia, który usztywnia mięsień sercowy.

https://aronheim.net.technion.ac.il/

"Nieudolne serce może bić znacznie lepiej w obecności komórek nowotworowych lub guza" – powiedział główny badacz Aronheim, dziekan Wydziału Medycyny Ruth i Bruce'a Rappaportów na Technionie, w rozmowie z The Times of Israel.

"To bardzo zaskakujące," powiedział Aronheim.

Obecnie nie istnieją leki, które mogłyby odwrócić włóknienie lub poprawić mięsień sercowy po jego uszkodzeniu, wyjaśnił.

Nowe odkrycia mogą otworzyć drzwi do rozwoju innowacyjnych i przełomowych podejść terapeutycznych. Doktoranci Lama Awwad i Laris Achlaug prowadzili badania, które niedawno zostały opublikowane w JACC: CardioOncology, recenzowanym czasopiśmie American College of Cardiology.

Choroby serca i nowotwory to dwie najpoważniejsze przyczyny zgonów w Izraelu, według Ministerstwa Zdrowia. Chociaż uważano je za odrębne choroby, naukowcy obecnie potwierdzają, że są ze sobą ściśle powiązane — i wpływają na wyniki wzajemnych schorzeń.

Choroby te dzielą również podobne czynniki ryzyka, w tym palenie, otyłość, cukrzycę, czynniki środowiskowe oraz starzenie się.

"To dwie choroby, które są wszędzie wokół nas i na które cierpią ludzie, których znamy," powiedział Awwad, lat 28, w niedawnym wywiadzie na Zoomie z Achlaugiem dla The Times of Israel.

Co więcej, jak powiedział Awwad, oba schorzenia mają podobne mechanizmy, które obejmują stan zapalny, sygnały wzrostu i przeżycie.

Choroby serca są czynnikiem rozprzestrzeniającym raka

W badaniach przeprowadzonych pięć lat temu w laboratorium Aronheima zespół naukowy odkrył, że zestresowane serce może faktycznie przyspieszyć rozwój i rozprzestrzenianie się nowotworów.

"Kiedy po raz pierwszy przyjrzeliśmy się, jak niewydolność serca wpływa na raka, wykazaliśmy, że uszkodzone serce może sprawić, że rak stanie się bardziej agresywny i przerzutowy" – powiedział Aronheim.

Może się to zdarzyć, ponieważ cytokiny, chemiczne przekaźniki, których komórki odpornościowe używają do komunikacji między sobą, są uwalniane przez serce. Cytokiny te wspomagają wzrost i rozprzestrzenianie się komórek nowotworowych.

Jednak podczas tych eksperymentów naukowcy zauważyli nieoczekiwany — i odwrotny — rezultat. U myszy noszących guz niewydolność serca była "znacznie mniej wyraźna".

"To skłoniło nas do zastanowienia się nad badaniem w drugim kierunku, czyli jak rak wpływa na niewydolność serca" – powiedział Aronheim.

Naukowcy wszczepili komórki nowotworowe myszom z niewydolnością serca.

"Byliśmy zaskoczeni, że zauważyliśmy poprawę nie tylko w zdolności serc myszy do pompowania krwi, ale także poprawę układu mięśniowego" – powiedział Achlaug. "To było bardzo motywujące."

Ponadto zakres tkanki włóknistej, czyli bliznowanej, został znacząco zmniejszony w krótkim czasie.

"To był dla nas przełom," powiedział Aronheim. "Oczywiście, było dla nas jasne, że nie jest możliwe leczenie innej choroby w celu naprawy dysfunkcji serca. Musieliśmy więc zbadać mechanizm."

Naukowcy wysunęli hipotezę, że wystawienie komórek odpornościowych na działanie komórek nowotworowych może wywołać proces zwany "immunomodulacją", który umożliwia układowi odpornościowemu regenerację i rozpoczęcie walki ze stanem zapalnym.

Aby przetestować swoją hipotezę, naukowcy wstrzykli serum pobrane z krwi myszy z nowotworami w myszy chorych na serce. Te myszy wykazywały szybkie poprawy funkcji serca i zmniejszenie włóknienia.

Naukowcy przeanalizowali cząsteczki w surowicy i odkryli, że cytokiny zostały uwalnione z naturalnych komórek zabójców, znanych również jako komórki NK. Są to komórki odpornościowe, które atakują obce komórki po aktywacji.

Cytokiny aktywowały makrofagi, rodzaj białych krwinek, które odgrywają kluczową rolę w oddawaniu patogenów. Cytokiny pomogły przeprogramować makrofagi w komórki przeciwzapalne, skupione na leczeniu.

Prace laboratorium Aronheima rzuciły światło na wspólne biologiczne szlaki między nowotworem a chorobami serca, powiedział Izhak Kehat, kierownik katedry fizjologii, biofizyki i biologii systemów na Wydziale Medycyny Technionu, który nie brał udziału w projekcie.

"Guzy mogą uwalniać sygnały wpływające na naprawę całego organizmu i jego odpowiedź immunologiczną," powiedział Kehat. "A niektóre z tych sygnałów można wykorzystać, by poprawić choroby serca."

Awwad powiedział, że zespół badawczy posiada patent na serum z "mieszanką pozytywnych czynników". "Musimy przetestować jego toksyczność i udowodnić, że jest bezpieczny w użyciu," wyjaśnił Achlaug.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666087325001607

Rak i CVD są głównymi przyczynami śmiertelności, o złożonej, dwukierunkowej zależności. Chociaż terapia nowotworowa powoduje kardiotoksyczność, terapia HF wpływa na postęp raka (Rysunek 1). Te relacje motywują naukę do wdrażania zintegrowanych strategii leczenia. Zrozumienie tej interakcji jest kluczowe dla rozwoju opieki klinicznej i badań, ponieważ obie choroby dzielą mechanizmy takie jak przewlekłe zapalenie i modulacja odporności. Razem te odkrycia łączą mechanizmy immunologiczne pośredniczone przez nowotwory a mechanizmy naprawy serca, oferując nowe perspektywy w opracowywaniu terapii immunozależnych w onkologii i kardiologii.

Rysunek 1. Dwukierunkowa wymiana między rakiem a chorobami sercowo-naczyniowymi

Prawy górny fragment opisuje wspólne czynniki ryzyka między dysfunkcją serca a kancerogenezą. Lewy dolny koniec pokazuje, że farmakoterapia wzajemnych dotyczy także tych dwóch chorób. Naczynie środkowe łączące serce z guzem odzwierciedla dwukierunkowe przekrzykiwanie się: chore serce uwalnia czynniki takie jak wydzielane białka, komórki odpornościowe i pęcherzyki zewnątrzkomórkowe, które sprzyjają rozwojowi guzów i rozprzestrzenianiu się przerzutów. Z kolei zakładamy, że guzy tworzą systematyczne środowisko, które wpływa na dysfunkcję serca poprzez zwiększenie kurczliwości serca i obniżenie poziomu włóknienia serca. Obejmuje to modulację immunologiczną zależną od guza oraz wydzielanie cytokiny przeciwzapalnej.

...