Nowe badanie prowadzone przez naukowców z University of Cincinnati Cancer Center rzuca światło na to, jak akumulacja miedzi pomaga komórkom raka jasnokomórkowego nerki (clear cell renal cell carcinoma, ccRCC) – najczęstszej formy raka nerki – w rozwoju i wzroście. Wyniki, opublikowane w czasopiśmie Cancer Discovery, wskazują na potencjalne nowe cele terapeutyczne, które mogą wspierać leczenie tego nowotworu. Jak miedź wspiera rozwój raka nerki? Miedź jest pierwiastkiem śladowym niezbędnym dla wielu procesów życiowych, w tym produkcji energii i funkcjonowania w środowisku tlenowym. Jednak badania pod przewodnictwem dr Marii Czyzyk-Krzeski wykazały, że nadmierna akumulacja miedzi może zwiększać ryzyko progresji ccRCC. Zespół badawczy zastosował interdyscyplinarne podejście, by wykazać, że komórki ccRCC gromadzą coraz większe ilości miedzi, zwłaszcza w miarę rozwoju nowotworu od stadium 1 do zaawansowanego stadium przerzutowego. Wysoki poziom miedzi w komórkach nowotworowych pomaga im produkować specjalny enzym, który intensyfikuje procesy energetyczne i sprzyja wzrostowi guza. Co więcej, cukier (glukoza) wspomaga tworzenie ochronnej cząsteczki – glutationu – która eliminuje toksyny i łagodzi szkodliwe działanie miedzi. W ten sposób miedź oraz glukoza tworzą synergiczny układ wspierający przeżycie i rozwój komórek rakowych. „Innymi słowy, miedź indukuje zaaranżowaną, wielopoziomową adaptację komórek nowotworowych, która sprzyja wzrostowi guza,” mówi dr Czyzyk-Krzeska. „To zmienia stan metaboliczny komórek.” Gorące punkty metaboliczne – nowe cele terapeutyczne? Dzięki technikom sekwencjonowania RNA na poziomie pojedynczej komórki oraz analizom transkryptomicznym, zespół badawczy zidentyfikował „gorące punkty metaboliczne” w guzach ccRCC, gdzie produkcja energii zależna od miedzi jest szczególnie intensywna. Te obszary sąsiadują z komórkami nowotworowymi o dużym potencjale proliferacyjnym, co sugeruje, że mogą się nawzajem wspierać w procesie rozrostu guza. „Jest to istotne, ponieważ pozwala nam przypuszczać, że komórki proliferacyjne są wspierane przez te aktywne metabolicznie,” mówi dr Czyzyk-Krzeska. „Możemy też spekulować, że niektóre z tych aktywnych metabolicznie komórek w końcu nabierają zdolności do proliferacji.” Co dalej? Możliwe nowe kierunki badań i terapii Chociaż badacze zyskali nowe informacje o tym, jak miedź pomaga w rozwoju ccRCC, nadal nie jest jasne, co powoduje jej akumulację w komórkach nowotworowych. Spekuluje się, że może to wynikać z ekspozycji środowiskowej na miedź – np. dymu papierosowego, e-papierosów, lub dymu z pożarów lasów. Weterani, którzy są bardziej narażeni na raka nerki, mogą być eksponowani na miedź poprzez amunicję lub w trakcie treningów strzeleckich. Również same guzy mogą posiadać mechanizmy zwiększające absorpcję miedzi. Dr Czyzyk-Krzeska zaznacza, że ich badania są na etapie eksperymentalnym, ale odkrycia wskazują na potencjalne słabe punkty guza, które można by wykorzystać w terapii. Przyszłe terapie mogą obejmować połączenie metod, które będą celować zarówno w komórki proliferacyjne, jak i metaboliczne, aby skuteczniej hamować rozwój guza. Miedź jako biomarker progresji raka Poziomy miedzi w próbkach pacjentów mogłyby również służyć jako biomarker do oceny agresywności raka lub ryzyka jego nawrotu po operacji. Obecność miedzi mogłaby wskazywać na większe prawdopodobieństwo progresji choroby, co pomogłoby w identyfikacji pacjentów wymagających bardziej intensywnej terapii. Współpraca interdyscyplinarna – klucz do postępów Badanie jest przykładem tzw. „team science”, czyli pracy zespołowej łączącej specjalistów z różnych dziedzin, jak chemicy, bioinformatycy, biolodzy nowotworów i lekarze. Dzięki współpracy z Julio Landero Figueroą, Ph.D., z Icahn School of Medicine at Mount Sinai, który przeprowadził analizy poziomów miedzi, oraz Jarekiem Mellerem, Ph.D., który nadzorował analizy bioinformatyczne, możliwe było kompleksowe zrozumienie mechanizmów związanych z miedzią w ccRCC. „To klasyczny przykład nauki zespołowej, gdzie ludzie z różnych dziedzin spotykają się, wymieniają wiedzą i wspólnie osiągają niesamowite efekty,” podkreśla dr Czyzyk-Krzeska. Podsumowanie Odkrycie roli miedzi w rozwoju raka jasnokomórkowego nerki otwiera nowe możliwości terapeutyczne i sugeruje, że poziom miedzi mógłby służyć jako biomarker progresji choroby. Dalsze badania mogą przynieść skuteczne terapie celowane. To również informacja osobom układającym suplementacje aby ograniczać w protokołach ten minerał.
