Researchers Keep Cancer Cells Out by Blocking the Gate to the Nucleus / I ricercatori tengono lontane le cellule cancerose bloccando il passaggio al nucleo

 Researchers Keep Cancer Cells Out by Blocking the Gate to the Nucleus / I ricercatori tengono lontane le cellule cancerose bloccando il passaggio al nucleo

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa /  Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

The nucleus of a cell is centrally important to an organism. It stores and organizes genetic information, while separating and protecting this very important information from the host of other cellular components. While the nucleus requires this protective isolation, it also needs to communicate with the rest of the cell, exchanging proteins and RNA. The nuclear pore complex (NPC) is responsible for the protected exchange of components between the nucleus and cytoplasm and for preventing the transport of material not destined to cross the nuclear envelope. Now researchers at Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute have shown that blocking this channel shrank aggressive tumors in mice while leaving healthy cells unharmed.

Their findings, “Inhibition of Nuclear Pore Complex Formation Selectively Induces Cancer Cell Death,” are published in Cancer Discovery and led by Maximiliano D’Angelo, PhD, associate professor in the development, aging, and regeneration program at Sanford Burnham Prebys.

“Nuclear pore complexes are the ‘doors’ that all materials pass through to gain entry to the cell’s nucleus. Because cancer cells are rapidly growing and dividing they need and create more nuclear pore complexes than normal cells,” explained D’Angelo. “Our study is the first to demonstrate that by blocking the formation of these nuclear ‘doors’ we can selectively kill cancer cells.”

“Increasing evidence shows that many cancer cells have increased numbers of NPCs and become addicted to the nuclear transport machinery. How reducing NPC numbers affects the physiology of normal and cancer cells and if it could be exploited for cancer therapies has not been investigated,” noted the researchers.

The team of researchers decided to investigate by transplanting human tumor cells that are unable to form NPCs into mice. The team tested three different tumor cell types: melanoma, leukemia, and colorectal cancer—which are known to be especially reliant on NPCs. The researchers observed that all of these mice had smaller tumors and slower tumor growth.

“We report that inhibition of NPC formation, a process mostly restricted to proliferating cells, causes selective cancer cell death, prevents tumor growth, and induces tumor regression. While cancer cells die in response to NPC assembly inhibition, normal cells undergo a reversible cell cycle arrest that allows them to survive,” the researchers wrote.

The team demonstrated that while the inability to build nuclear pore channels is devastating for rapidly-growing cancer cells, healthy cells were unaffected and left unharmed. “Our findings provide an important proof of concept that this approach could lead to a new type of cancer treatment, which might be especially beneficial for aggressive or metastatic cancers that are difficult to treat,” added Stephen Sakuma, a graduate student in the D’Angelo lab and first author of the study.

Looking toward the future, the researchers are working to find a drug that can block the formation of nuclear pore complexes. Their research closes the door on cancer cells and opens a door for new treatments and strategies. Their research may not only lead to treatments against colorectal cancer, melanoma, and leukemia, but may even lead to treatments against drug resistance.

“In addition to one day helping people with tough-to-treat cancers, we envision this drug candidate might be used to prevent drug resistance, which happens when tumors adapt properties to resist therapy,” said D’Angelo. “Tumors would have a hard time adapting to an environment where their ‘doors’ are removed, so this drug might help certain treatments, such as targeted therapies, remain effective for longer periods of time.”

ITALIANO

Il nucleo di una cellula è di importanza centrale per un organismo. Memorizza e organizza le informazioni genetiche, separando e proteggendo queste informazioni molto importanti dall'ospite di altri componenti cellulari. Sebbene il nucleo richieda questo isolamento protettivo, deve anche comunicare con il resto della cellula, scambiando proteine ​​e RNA. Il complesso dei pori nucleari (NPC) è responsabile dello scambio protetto di componenti tra nucleo e citoplasma e di impedire il trasporto di materiale non destinato ad attraversare l'involucro nucleare. Ora i ricercatori del Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute hanno dimostrato che il blocco di questo canale riduceva i tumori aggressivi nei topi lasciando le cellule sane illese.

I loro risultati, "L'inibizione della formazione del complesso dei pori nucleari induce selettivamente la morte delle cellule tumorali", sono pubblicati su Cancer Discovery e guidati da Maximiliano D'Angelo, PhD, professore associato nel programma di sviluppo, invecchiamento e rigenerazione presso Sanford Burnham Prebys.

"I complessi dei pori nucleari sono le" porte "attraverso le quali passano tutti i materiali per entrare nel nucleo della cellula. Poiché le cellule tumorali crescono e si dividono rapidamente, hanno bisogno di creare più complessi dei pori nucleari rispetto alle cellule normali ", ha spiegato D'Angelo. "Il nostro studio è il primo a dimostrare che bloccando la formazione di queste" porte "nucleari possiamo uccidere selettivamente le cellule tumorali".

“Sempre più prove dimostrano che molte cellule tumorali hanno aumentato il numero di NPC e sono diventate dipendenti dai macchinari di trasporto nucleare. Il modo in cui la riduzione del numero di NPC influisce sulla fisiologia delle cellule normali e cancerose se potrebbe essere sfruttato per le terapie contro il cancro non è stato studiato ", hanno osservato i ricercatori.

Il gruppo di ricercatori ha deciso di indagare trapiantando cellule tumorali umane che non sono in grado di formare NPC nei topi. Il gruppo ha testato tre diversi tipi di cellule tumorali: melanoma, leucemia e cancro del colon-retto, noti per essere particolarmente dipendenti dagli NPC. I ricercatori hanno osservato che tutti questi topi avevano tumori più piccoli e una crescita tumorale più lenta.

"Segnaliamo che l'inibizione della formazione di NPC, un processo per lo più limitato alla proliferazione delle cellule, provoca la morte selettiva delle cellule tumorali, previene la crescita del tumore e induce la regressione del tumore. Mentre le cellule tumorali muoiono in risposta all'inibizione dell'assemblaggio di NPC, le cellule normali subiscono un arresto del ciclo cellulare reversibile che consente loro di sopravvivere ", hanno scritto i ricercatori.

Il gruppo ha dimostrato che mentre l'incapacità di costruire canali dei pori nucleari è devastante per le cellule tumorali in rapida crescita, le cellule sane sono rimaste inalterate e non sono state danneggiate. "I nostri risultati forniscono un'importante prova del concetto che questo approccio potrebbe portare a un nuovo tipo di trattamento del cancro, che potrebbe essere particolarmente utile per i tumori aggressivi o metastatici che sono difficili da trattare", ha aggiunto Stephen Sakuma, uno studente laureato in D ' Angelo lab e primo autore dello studio.

Guardando al futuro, i ricercatori stanno lavorando per trovare un farmaco in grado di bloccare la formazione di complessi di pori nucleari. La loro ricerca chiude la porta alle cellule tumorali e apre una porta a nuovi trattamenti e strategie. La loro ricerca potrebbe non solo portare a trattamenti contro il cancro del colon-retto, il melanoma e la leucemia, ma potrebbe anche portare a trattamenti contro la resistenza ai farmaci.

"Oltre ad aiutare un giorno le persone con tumori difficili da curare, immaginiamo che questo farmaco candidato possa essere utilizzato per prevenire la resistenza ai farmaci, che si verifica quando i tumori adattano le proprietà per resistere alla terapia", ha detto D'Angelo. "I tumori avrebbero difficoltà ad adattarsi a un ambiente in cui le loro" porte "vengono rimosse, quindi questo farmaco potrebbe aiutare alcuni trattamenti, come le terapie mirate, a rimanere efficaci per periodi di tempo più lunghi".

Da:

https://www.genengnews.com/news/researchers-keep-cancer-cells-out-by-blocking-the-gate-to-the-nucleus/?fbclid=IwAR0T41QTpEcRN3CdpneFMX-Dty_mfsHb2OiYwEBzE8KovKBIeIU7DaDyHRc