В пресс релизе исследования, опубликованном 7 января 2021 года в Cell, доктор Кэтрин О'Брайен и ее команда обнаружили, что, все раковые клетки, а не только их часть, имеют способность переходить в состояние "спячки" во время химиотерапии.
Это первое исследование, которое обнаружило, что раковые клетки используют эволюционно сохраненную программу, чтобы выжить при химиотерапии. Кроме того, исследователи указывают на то, что новые терапевтические стратегии, нацеленные на специфическое воздействие на раковые клетки в этом медленно делящемся состоянии, могут предотвратить повторный рост рака.
"Опухоль действует как целый организм, способный перейти в состояние медленного деления, сохраняя энергию, чтобы помочь ему выжить. Есть примеры, когда животные переходят в обратимое и медленно делящееся состояние, чтобы противостоять суровым условиям окружающей среды. Похоже, что раковые клетки искусно использовали это состояние для своего выживания."
Доктор Кэтрин О'Брайен, доцент кафедры хирургии Университета Торонто
Доктор Аарон Шиммер, директор исследовательского института и старший научный сотрудник Онкологического центра Принцессы Маргарет, отмечает: это исследование показывает, что раковые клетки как бы впадают в спячку, как «медведи зимой».
Он добавляет: «На самом деле мы никогда не знали, что раковые клетки похожи на "спящих медведей". В этом исследовании также рассказывается, как ликвидировать этих "спящих медведей", чтобы они не впадали в спячку и не просыпались, чтобы позже неожиданно вернуться. Я думаю, что это окажется объяснением причины лекарственной устойчивости и объяснит то, чего мы раньше не понимали".
Используя клетки колоректального рака человека, исследователи лечили их химиотерапией в чашке Петри в лаборатории. Это вызвало состояние медленного деления всех раковых клеток, при этом требуя небольшого количества пищи для выживания. Пока химиотерапевтические препараты присутствовали в чашке Петри, раковые клетки оставались в этом состоянии.
Чтобы войти в состояние низкого энергопотребления, раковые клетки использовали программу эмбрионального выживания, используемую более чем 100 видами млекопитающих, чтобы сохранить свои эмбрионы в безопасности внутри своего тела во время экстремальных условий окружающей среды, например, высокие или низкие температуры, или недостаток еды. В этом состоянии замедляется деление клеток, значительно снижается метаболизм и приостанавливается развитие эмбриона . Когда условия окружающей среды улучшаются, эмбрион может продолжать нормальное развитие без каких-либо негативных последствий для беременности.
Доктор О'Брайен, хирург, специализирующийся на раке желудочно-кишечного тракта, объясняет, что раковые клетки, подвергшиеся атаке суровой химиотерапевтической среды, могут использовать стратегию выживания эмбрионов. «Раковые клетки способны задействовать эту эволюционно сохраненную стратегию выживания, даже если она кажется утерянной для людей», - говорит она, добавляя, что все раковые клетки скоординированно входят в это состояние, чтобы выжить.
Вспоминая разговор трехлетней давности о клеточных механизмах, управляющих этой стратегией выживания у эмбрионов мыши, доктор О'Брайен интуитивно сказала: «Ага!». «Что-то щелкнуло у меня, когда я услышала этот разговор», - сказала она. «Могут ли раковые клетки использовать этот механизм выживания, чтобы пережить химиотерапию?»
Итак, доктор О'Брайен связалась с исследователем из Mount Sinai Hospital (Торонто) доктором Рамальо-Сантосом. И в лаборатории доктора Рамальо-Сантоса она сравнила профиль экспрессии генов раковых клеток, которые находились в индуцированном химиотерапией состоянии, с медленно делящимися клетками мышиных эмбрионов с приостановленным развитием и обнаружила, что они поразительно похожи.
Подобно эмбрионам, раковые клетки в медленно делящемся состоянии требуют активации клеточного процесса, называемого аутофагией, что означает «самопожирание». Это процесс, при котором клетка «пожирает» или разрушает свои собственные белки или клеточные органеллы, чтобы выжить в отсутствии питательных веществ. Доктор О'Брайен протестировала небольшую молекулу, подавляющую аутофагию, и обнаружила, что раковые клетки теряют способность выживать. Химиотерапия убила раковые клетки без этого защитного механизма.
«Это дает нам уникальную терапевтическую возможность», - говорит доктор О'Брайен. «Нам нужно воздействовать на раковые клетки, пока они находятся в этом уязвимом состоянии, прежде чем они приобретут генетические мутации, которые вызывают устойчивость к лекарствам.
«Это новый способ думать о резистентности к химиотерапии и способах ее преодоления».
Комментарии
Отправить комментарий