Как клетки рака легких маскируются, чтобы избежать химиотерапии
Новое исследование выявило хамелеонические способности клеток рака легких: заимствуя черты клеток из других основных органов, клетки рака легких могут избежать химиотерапии. Результаты открывают возможности для более целенаправленной терапии.
Рак легких в настоящее время является ведущей причиной смерти от рака как во всем мире, так и в Соединенных Штатах.
Это заболевание также имеет один из самых низких показателей выживаемости - отчасти потому, что опухоли рака легких либо устойчивы к лечению с самого начала, либо со временем развивают устойчивость к лечению.
Новое исследование предполагает, что одна из причин того, почему раковые клетки могут избежать химиотерапии, заключается в их способности перенимать характеристики клеток из соседних органов.
Более того, новое исследование, проведенное Пурушотхамой Рао Тата, доцентом кафедры клеточной биологии Медицинской школы Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина, опубликовано в журнале. Клетка развития - находит генетическую мутацию и механизм, который управляет этим процессом изменения формы.
Как маскируются клетки рака легких
Профессор Тата и его команда проанализировали генетические данные из большой генетической базы данных, в которой собраны тысячи образцов от 33 различных типов рака, и профилировали их геномы.
Исследователи сосредоточили свое внимание на так называемом немелкоклеточном раке легкого, который составляет 80–85 процентов всех случаев рака легкого.
Анализируя геномы опухолей рака легких, ученые обнаружили, что в большом количестве из них отсутствует NKX2-1. Этот ген известен тем, что «говорит» клеткам развиваться в клетку легких.
Вместо этого команда обнаружила, что эти клетки имеют генетические особенности, обычно связанные с органами желудочно-кишечного тракта, такими как поджелудочная железа, двенадцатиперстная кишка и тонкий кишечник, а также с пищеводом и печенью.
Основываясь на этих предварительных наблюдениях, ученые предположили, что отключение гена NKX2-1 приведет к тому, что клетки рака легких потеряют свою идентичность и примут идентичность соседних органов.
Итак, исследователи проверили эту гипотезу на двух разных моделях мышей. В первом они истощили ткань легких грызунов гена NKX2-1. Это заставило ткань легких изменить свой внешний вид и, что удивительно, поведение.
Микроскопический анализ легочной ткани показал, что она начала напоминать по своей структуре ткань желудка, а также вырабатывала пищеварительные ферменты.
Это может объяснить устойчивость к химиотерапии.
Затем профессор Тата и его команда задались вопросом, что произойдет, если они активируют два онкогена: SOX2 и KRAS. Запуск первого приводил к появлению опухолей, которые выглядели так, как будто они находились в передней кишке, а активация последнего вызывала опухоли, которые выглядели так, как если бы они находились в средней и задней кишке.
Вместе авторы заключают: «Эти данные демонстрируют, что элементы патологической пластичности опухоли отражают нормальную историю развития органов, в которых раковые клетки приобретают клеточные судьбы, связанные с соседними органами, связанными с развитием».
Профессор Тата, который также является членом Института рака Дьюка, объясняет, что означают полученные данные для понимания того, как рак легких может развить устойчивость к химиотерапии.
«Раковые клетки будут делать все возможное, чтобы выжить», - объясняет он. «После лечения химиотерапией клетки легких отключают некоторые ключевые клеточные регуляторы и приобретают характеристики других клеток, чтобы обрести устойчивость».
«Биологи-онкологи давно подозревали, что раковые клетки могут изменять форму, чтобы избежать химиотерапии и приобрести резистентность, но они не знали механизмов, лежащих в основе такой пластичности».
Проф. Пурушотхама Рао Тата
«Теперь, когда мы знаем, с чем мы имеем дело при этих опухолях, - добавляет он, - мы можем заранее подумать о возможных путях, по которым эти клетки могут пойти, и разработать методы лечения, чтобы блокировать их».
