Quando o câncer que começa no corpo metastatiza para o cérebro, é quase sempre letal, em parte porque existem poucas opções de tratamento. Agora, um novo estudo de cientistas da Wistar publicado na Nature Communications mostra que um tipo...

A sinalização do IFN é ativada na metástase cerebral. a – c A sinalização do IFN é ativada tanto em astrócitos humanos quanto em células MDA231-BrM por cocultura in vitro. N ?= 2 experimentos biologicamente independentes por condição. um esquema de configuração de experimento de sequenciamento de RNA. b Análise da Ingenuity Pathway (IPA) comparando alterações induzidas por BrM em astrócitos e alterações induzidas por astrócitos em células BrM. c Heatmaps de genes na via de sinalização do IFN do IPA em astrócitos e células BrM. d , eA via do IFN é ativada em lesões metastáticas cerebrais in vivo. A estrutura do repórter IFIT1-GFP é expressa em células E0771-BrM. As células repórter são injetadas nos camundongos experimentais para rastrear a sinalização de IFN ativada no microambiente de metástase cerebral. d As lesões macrometastáticas são isoladas com base nos sinais da luciferase em imagens bioluminescentes (BLI), definidas como tecidos BrM+. A expressão de GFP em células tdTomato + BrM é detectada por citometria de fluxo. e Imagens representativas da observação de microscopia intravital (IVM) da expressão GFP em tdTomato +Células BrM através de uma câmara craniana implantada. A estrutura vascular é contornada pela linha pontilhada laranja. Nas imagens ampliadas, as células BrM individuais são delineadas pela linha pontilhada azul. Barra de escala, 50 ?m. Dados representativos mostrados de três experimentos biologicamente independentes. Crédito: Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38252-8
Quando o câncer que começa no corpo metastatiza para o cérebro, é quase sempre letal, em parte porque existem poucas opções de tratamento. Agora, um novo estudo de cientistas da Wistar publicado na Nature Communications mostra que um tipo de célula cerebral chamada astrócitos desempenha um papel importante na promoção da metástase cerebral, recrutando uma subpopulação específica de células imunológicas.
A descoberta pode ser um primeiro passo para identificar alvos potenciais para terapias para combater cânceres que metastatizam para o cérebro. Isso preencheria uma necessidade significativa não atendida, disse o pesquisador Qing Chen, MD, Ph.D., professor assistente, Imunologia, Microambiente e Programa de Metástase, Ellen e Ronald Caplan Cancer Center no Instituto Wistar. porque as opções de tratamento para metástases cerebrais ficaram para trás, mesmo quando os avanços em outras terapias contra o câncer fizeram grandes avanços, tornando esses cânceres muito mais tratáveis.
“Pode ser devastador para os pacientes e suas famílias, porque eles passam por tantos tratamentos, sobrevivem ao câncer de mama , todos comemoram e depois aparece no cérebro”, levando a um diagnóstico terminal, disse ela.
Vários tipos de câncer são conhecidos por metástase para o cérebro, incluindo mama, pulmão, carcinoma e melanoma. Uma das razões pelas quais os tratamentos convencionais não funcionam nesses cânceres depois que atingem o cérebro é porque o cérebro é um ambiente muito diferente do resto do corpo, com células cerebrais únicas (neurônios e células da glia) fornecendo suporte diferente para as células cancerígenas metastáticas.
Para o estudo, os pesquisadores queriam entender melhor as interações câncer-cérebro que desencadeiam a metástase quando as células cancerígenas entram no cérebro. Eles se concentraram nos astrócitos, um tipo de célula em forma de estrela que ajuda a formar conexões entre os neurônios.
Usando modelos de camundongos com metástase cerebral, os pesquisadores mostraram que, quando os astrócitos foram expostos a células cancerígenas, eles começaram a ativar as vias de interferon tipo I. O interferon tipo I, as citocinas associadas à regulação da inflamação, demonstraram ter efeitos antitumorais. No entanto, cada vez mais evidências sugerem efeitos controversos da sinalização do IFN tipo I na inflamação crônica e no câncer.
"Foi uma surpresa empolgante", disse Chen, acrescentando que foi a primeira vez que a resposta do interferon tipo I foi implicada na promoção de metástases cerebrais.
Eles descobriram que a resposta do interferon estava sendo ativada em um nível baixo, mas por um período de tempo prolongado. Isso poderia explicar por que um processo normalmente associado a ajudar o sistema imunológico estava realmente causando danos ao apoiar o crescimento do tumor. Estudos anteriores descobriram que a resposta crônica do interferon de baixo nível pode causar resultados negativos para a saúde, observou ela.
Quando eles olharam mais de perto, os pesquisadores descobriram que a sinalização do interferon estava ativando a produção de uma quimiocina chamada CCL2, que por sua vez atraiu células imunológicas nocivas chamadas células mieloides monocíticas. Estas células promovem o crescimento do tumor.
Os pesquisadores então estudaram camundongos que foram geneticamente alterados para abolir a ativação do interferon tipo I nas células astrócitos. Eles descobriram que os ratos que não tinham esse caminho tinham menos metástases cerebrais.
"Isso mostra que a resposta do interferon tipo I nas células astrócitos realmente promove a metástase", disse Chen.
Ela observou que os pesquisadores encontraram um resultado semelhante com células de melanoma e câncer de mama, mostrando que o processo – e potenciais alvos terapêuticos – ocorre em diferentes tipos de câncer.
Chen espera que as descobertas encorajem mais pesquisadores a estudar as interações que levam os cânceres a metástases no cérebro .
"É uma necessidade urgente que mais pessoas prestem atenção a esse problema, e esperamos que mais pesquisadores básicos e clínicos participem de estudos futuros, bem como mais recursos", disse ela.
Em seguida, a equipe de Chen está solicitando uma bolsa federal do National Cancer Institute (NCI) para um estudo de acompanhamento para entender melhor o mecanismo e o tempo de como os astrócitos e a resposta do interferon promovem a metástase cerebral, com o objetivo de identificar a melhor janela terapêutica para tratar e parar este processo.
Mais informações: Weili Ma et al, a resposta do interferon tipo I em astrócitos promove a metástase cerebral ao aumentar o recrutamento de células mieloides monocíticas, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38252-8
Informações do jornal: Nature Communications