Una característica mortal de la leucemia linfoblástica aguda LLA es su invasión del sistema nervioso central.
La ALL en el sistema nervioso central es muy difícil de tratar, porque la mayoría de los medicamentos están bloqueados del sistema de órganos debido a una "barrera hematoencefálica" diseñada para proteger el cerebro. La forma en que las células cancerosas ingresan al sistema nervioso central no ha recibido respuestapregunta para investigadores y clínicos durante décadas.
Ahora, un equipo de investigación dirigido por científicos del Duke Cancer Institute descubrió que este cáncer de sangre se infiltra en el sistema nervioso central no al romper la barrera hematoencefálica, sino al evadir la barrera por completo.
Publicación en la revista Naturaleza , los investigadores describen cómo las células cancerosas están equipadas de manera única con receptores que pueden agarrar proteínas de andamiaje en el exterior de los vasos sanguíneos como postes de fuego, conduciéndolas desde la médula ósea a través de las membranas hacia el espacio lleno de líquido cefalorraquídeo.
"Es una forma muy inesperada de que las células viajen al sistema nervioso central", dijo Dorothy Sipkins, MD, Ph.D., profesora asociada en la división de Duke de Malignidades Hematológicas y Terapia Celular. Sipkins es el autor principal del estudio, que se publica en línea el 18 de julio.
"Comprender cómo ALL ingresa al sistema nervioso central nos proporciona nuevas formas de enfocar este camino y, con suerte, cerrarlo", dijo.
Sipkins dijo que el hallazgo culmina más de una década de investigación en la que gran parte de ese tiempo se pasó en un callejón sin salida, buscando la clave de cómo ALL cruzó la barrera del cerebro-sangre que protege al cerebro de los peligros en el torrente sanguíneo.
Después de perfeccionar una manera de ver los cerebros de los ratones en tiempo real, todavía no podía ver cómo TODAS las células cruzaban hacia el sistema nervioso central. Siguieron más experimentos, pero el misterio permaneció sin resolver, incluso como la suposición de un cerebro de sangrela violación continuó guiando tanto la atención como la investigación para la ALL avanzada.
"Fue muy confuso", dijo Sipkins. "Debería ser rastreable, entonces ¿por qué fue tan difícil rastrear las células que penetran la barrera hematoencefálica?"
Luego surgió un hallazgo clave de los experimentos con un medicamento que el laboratorio de Sipkins estaba probando. Los ratones que recibieron el medicamento no se paralizaron por enfermedad ALL avanzada, que es lo que generalmente les sucede a los animales cuando las células cancerosas se infiltran en el sistema nervioso central. En cambio,el cáncer permaneció en la médula ósea de los animales.
Tras un análisis posterior, Sipkins descubrió que el medicamento en sí no cruzaba la barrera hematoencefálica, por lo que no estaba activando una respuesta terapéutica en el líquido cefalorraquídeo. Eso significaba que el medicamento de alguna manera estaba evitando que las células cancerosas migren haciaEl sistema nervioso central.
"Cuando diseccionamos las espinas y las vértebras que rodean la médula espinal, notamos esto extraño: se podían ver todas las células de leucemia en la médula ósea vertebral y parecía que estaban fluyendo a través de un canal en la superficie del hueso en línea rectaen la médula espinal ", dijo Sipkins.
Pero las células cancerosas no solo estaban masticando el hueso. En cambio, los investigadores descubrieron que las células ALL tienen una gran cantidad de receptores para una proteína llamada laminina, que rodea los vasos sanguíneos y los nervios para ayudar a facilitar la migración celular. Los pequeños vasos sanguíneos pasandirectamente a través de las vértebras hasta el tejido de las meninges que recubre la médula espinal y el cerebro. Las células ALL se estaban agarrando a la laminina que rodea estos vasos sanguíneos y bajando por la región de las meninges donde circula el líquido cefalorraquídeo.
"Todo tenía sentido en lo que vemos en los pacientes, la anatomía, los mecanismos moleculares", dijo Sipkins. "Fue muy emocionante reconstruir".
Sipkins dijo que el medicamento en investigación que provocó el hallazgo podría tener un beneficio terapéutico, pero necesita más estudio. Ella dijo que otras moléculas que funcionan de manera similar para inhibir la movilidad celular también podrían tener un beneficio potencial.
Además de Sipkins, los autores del estudio incluyen Hisayuki Yao, Trevor T. Price, Gaia Cantelli, Brandon Ngo, Matthew J. Warner, Lindsey Olivere, Sarah M. Ridge, Elizabeth M. Jablonski, Joe Therrien, Stacey Tannheimer, Chad MMcCall y Anjen Chenn.
El estudio recibió apoyo del Duke Cancer Institute y Gilead Sciences, Inc., que proporcionó el medicamento que Sipkins estudió y que condujo al hallazgo.
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Materiales proporcionados por Centro médico de la Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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