The effect of cachexia-inducing lung tumor-conditioned medium on the therapeutic potential of human mesoangioblasts
Sebbene i mesoangioblasti umani mostrino un potenziale nel trattare la cachessia indotta dal cancro al polmone, la loro efficacia terapeutica può essere compromessa dalla chemioterapia con cisplatino e da specifici fattori secreti dal tumore che interrompono temporaneamente la differenziazione muscolare, sebbene tale blocco sia reversibile dopo la rimozione del terreno inibitorio.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA di un preprint non sottoposto a revisione paritaria. Non è un consiglio medico. Non prendere decisioni sulla salute basandoti su questo contenuto. Leggi il disclaimer completo
Quando una persona sviluppa un carcinoma polmonare avanzato, il corpo spesso inizia un processo distruttivo noto come cachessia. Questa non è semplicemente una perdita di appetito o di peso; è un complesso disturbo metabolico in cui il corpo decompone attivamente i propri tessuti muscolari scheletrici e adiposi, anche se la persona continua a mangiare. Per i pazienti, questa deperimento muscolare è devastante. Li indebolisce fisicamente, rendendo più difficile tollerare i trattamenti oncologici standard, e aumenta significativamente il rischio di morte. Attualmente, non esiste una cura efficace per questa condizione. La scienza medica cerca da tempo modi per fermare questa perdita muscolare o ricostruire il tessuto che è stato distrutto, ma l'ambiente creato da un tumore rende questo compito incredibilmente difficile.
I ricercatori stanno esplorando un approccio promettente utilizzando i mesoangioblasti, un tipo specifico di cellula staminale presente nelle pareti dei vasi sanguigni. Queste cellule hanno una capacità unica: se iniettate nel flusso sanguigno, possono viaggiare fino ai muscoli danneggiati, stabilirsi e trasformarsi in nuove fibre muscolari. In studi precedenti riguardanti la distrofia muscolare, queste cellule avevano mostrato un grande potenziale per riparare i muscoli. Tuttavia, prima che i medici potessero considerare l'uso di queste cellule per trattare la deperimento muscolare indotto dal cancro, dovevano sapere se le cellule potessero sopravvivere alle dure condizioni di un paziente oncologico. Nello specifico, dovevano determinare se i farmaci chemioterapici usati per uccidere il tumore avrebbero ucciso anche le cellule staminali, e se i segnali tossici rilasciati dal tumore stesso avrebbero impedito alle cellule staminali di svolgere il loro compito.
Un team di scienziati del Centro Medico dell'Università di Maastricht si è posto l'obiettivo di rispondere a queste domande. Hanno iniziato testando come i mesoangioblasti umani reagivano a due comuni farmaci chemioterapici utilizzati per il tumore al polmone: l'etoposide e il cisplatino. Hanno esposto le cellule staminali a questi farmaci e hanno confrontato i loro tassi di sopravvivenza con quelli delle cellule tumorali e delle cellule polmonari sane. I risultati hanno mostrato una chiara differenza nel modo in cui le cellule gestivano il trattamento. Le cellule staminali erano significativamente più resistenti all'etoposide rispetto alle cellule tumorali, il che significa che il farmaco poteva uccidere il tumore senza sterminare le cellule staminali. Tuttavia, le cellule staminali erano altrettanto sensibili al cisplatino quanto le cellule tumorali. Questo risultato suggerisce che, sebbene la terapia con cellule staminali sia possibile, i medici dovrebbero essere molto cauti riguardo alla scelta dei farmaci chemioterapici da utilizzare, o forse trovare modi per proteggere le cellule staminali dai farmaci specifici che le danneggiano.
Successivamente, i ricercatori hanno indagato sul campo di battaglia chimico invisibile creato dal tumore. I tumori rilasciano un flusso costante di proteine e molecole di segnalazione nel corpo, che possono alterare il comportamento di altre cellule. Per studiare questo, il team ha coltivato tre diversi tipi di cellule di cancro al polmone in una capsula: un tipo non causava deperimento muscolare nei topi, uno causava un deperimento lieve e il terzo un deperimento grave. Hanno raccolto il liquido circostante le cellule, noto come terreno condizionato, che conteneva tutti i fattori secreti dai tumori. Hanno poi immerso i mesoangioblasti umani in questo liquido per vedere se i segnali chimici del tumore impedirebbero alle cellule staminali di crescere, muoversi o trasformarsi in muscolo.
Lo studio ha rivelato che le secrezioni tumorali non impedivano alle cellule staminali di moltiplicarsi o muoversi. I mesoangioblasti erano in grado di crescere e migrare attraverso strati di cellule dei vasi sanguigni altrettanto bene in presenza del liquido tumorale quanto in condizioni normali. Questa è una scoperta cruciale perché significa che le cellule staminali possono probabilmente raggiungere i muscoli danneggiati anche in presenza di un tumore. Tuttavia, la storia cambiava quando i ricercatori chiedevano alle cellule staminali di iniziare a costruire nuovo muscolo. Quando esposte al liquido del tumore che causava un deperimento muscolare grave, le cellule staminali perdevano la capacità di differenziarsi, o trasformarsi, in fibre muscolari mature. Il loro sviluppo si arrestava e non riuscivano a produrre le proteine chiave necessarie per formare tessuto muscolare forte. Il liquido proveniente dai tumori che causava deperimento lieve o assente non aveva questo effetto bloccante.
I ricercatori hanno poi testato se questo blocco fosse permanente. Hanno esposto le cellule staminali al liquido del tumore grave per quattro giorni e poi le hanno riportate a un liquido di crescita normale e sano. Le cellule staminali sono state in grado di recuperare. Dopo il passaggio, hanno ricominciato a produrre proteine muscolari e la loro capacità di formare fibre muscolari è tornata a livelli quasi normali. Ciò suggerisce che il tumore non distrugge il potenziale delle cellule staminali; ne blocca semplicemente lo sviluppo. Finché il segnale inibitorio viene rimosso, le cellule possono riprendere il loro lavoro.
Questi risultati offrono una via cauta ma speranzosa per il trattamento della cachessia oncologica. Lo studio dimostra che i mesoangioblasti sono abbastanza robusti da sopravvivere alla chemioterapia e navigare nel corpo per raggiungere i muscoli, anche in presenza di un tumore. L'ostacolo principale è la capacità del tumore di congelare temporaneamente la capacità delle cellule staminali di trasformarsi in muscolo, ma questo congelamento sembra essere reversibile. Sebbene i ricercatori non abbiano identificato la sostanza chimica esatta responsabile di questo blocco, il loro lavoro dimostra che il concetto di utilizzare queste cellule staminali per combattere il deperimento muscolare è praticabile. Suggerisce che, con la giusta combinazione di chemioterapia e forse una strategia per superare i segnali inibitori del tumore, potrebbe un giorno essere possibile ripristinare la massa muscolare nei pazienti che la stanno perdendo.
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