Proteina asociată Alzheimer accelerează metastazele cerebrale în cancerul pulmonar

O echipă internațională de cercetători de la Universitatea McMaster, Cleveland Clinic și Case Comprehensive Cancer Center a identificat o legătură surprinzătoare între o proteină cunoscută pentru rolul ei în Alzheimer și capacitatea cancerului pulmonar de a se răspândi la creier. Rezultatele, publicate în Science Translational Medicine, sugerează că medicamente dezvoltate inițial pentru demență ar putea fi reutilizate în oncologie.

Contextul descoperirii

BACE1 este o enzimă implicată în formarea plăcilor beta-amiloide caracteristice bolii Alzheimer. Cercetătorii au arătat acum că aceeași proteină joacă un rol esențial în dezvoltarea metastazelor cerebrale la pacienții cu cancer pulmonar non-microcelular, care afectează până la 40% dintre acești pacienți.

„Este o descoperire remarcabilă care ne reamintește că procesele biologice pot fi deturnate de cancer în moduri încă insuficient înțelese”, a declarat Sheila Singh, autor principal și director al Centrului pentru Descoperirea Cercetării în Cancer de la McMaster.

Metodologia studiului

Echipa a folosit o tehnologie avansată numită CRISPR activation screen in vivo. Aceasta permite activarea controlată a mii de gene în celulele tumorale pulmonare, care apoi au fost implantate în șoareci. Astfel, cercetătorii au putut observa direct ce gene stimulează formarea metastazelor cerebrale.

Când BACE1 a fost activată, celulele canceroase au demonstrat o capacitate mult mai mare de a invada creierul, confirmând rolul său pro-metastatic.

Rezultatele principale

Studiul a evidențiat câteva aspecte cheie:

• Activarea BACE1 a dus la o creștere substanțială a metastazelor cerebrale în modelele murine.
• Mostrele prelevate de la pacienți cu metastaze cerebrale au prezentat expresie ridicată a BACE1.
• Blocarea genetică sau farmacologică a BACE1 a prevenit migrarea celulelor tumorale către creier.

Analizele mecanistice au arătat că BACE1 interacționează cu receptorul epidermal growth factor receptor (EGFR), facilitând invazia cerebrală.

Posibilități terapeutice

Un aspect deosebit de promițător este utilizarea medicamentului Verubecestat, un inhibitor BACE1 dezvoltat pentru Alzheimer. În cadrul studiului:

• Șoarecii tratați cu Verubecestat au prezentat tumori cerebrale mai puține și mai mici.
• Tratamentul a prelungit semnificativ supraviețuirea animalelor.

Deși Verubecestat nu a demonstrat beneficii clinice suficiente în Alzheimer, aceste rezultate sugerează că el ar putea fi util în prevenirea metastazelor cerebrale în cancerul pulmonar, unde opțiunile terapeutice sunt extrem de limitate.

Implicații și perspective

Cercetătorii subliniază că sunt necesare studii suplimentare pentru a evalua eficiența reală a tratamentului la oameni și pentru a înțelege mai bine modul în care BACE1 contribuie la diseminarea tumorală.

„Identificarea BACE1 ca factor major în metastazele cerebrale deschide o direcție terapeutică complet nouă”, a declarat Shideng Bao, co-autor al studiului de la Cleveland Clinic. „Această descoperire demonstrează potențialul colaborărilor interdisciplinare în dezvoltarea tratamentelor pentru boli devastatoare.”

Concluzie

Prin utilizarea tehnologiei CRISPR și a analizelor moleculare complexe, echipa a reușit să stabilească un rol critic al proteinei BACE1 în migrarea cancerului pulmonar către creier. Rezultatele deschid posibilitatea reutilizării unor medicamente existente și pot contribui la crearea unor terapii inovatoare pentru pacienții cu risc crescut de metastaze cerebrale.