|
|
Известно, что с типами клеток злокачественных образований может твориться полный беспредел. Раковые клетки, активируя различные гены, могут принимать всевозможные размеры и формы. И тем не менее, команда исследователей Университета Дьюка (Duke University) была шокирована, когда обнаружила в недрах опухоли легких элементы миниатюрного желудка, двенадцатиперстной и тонкой кишки.
|
Ученые обнаружили, что эти клетки потеряли ген NKX2-1, всего один ген, и его наличие или отсутствие действует как «стрелка - переключатель на железнодорожных путях», направляя клетки по пути развития ближайшего соседа – кишечника или совершенно в другом направлении.
Результаты, опубликованные 26 марта в журнале Developmental Cell, подчеркивают невероятную пластичность раковых клеток. Такая особенность, по-видимому, может позволить опухолям вырабатывать лекарственную резистентность, возможно, самую большую проблему для успешного лечения рака.
Исследователь Тата Пурушотхама Рао провел большую часть своей карьеры, изучая ткань легких, клетки которой проявляют необыкновенную гибкость при регенерации после травм. Однажды исследователь задался вопросом, могут ли некоторые из открытых им правил нормальной регенерации клеток проявляться при развитии злокачественных опухолей. Он решил сосредоточиться на не мелкоклеточном раке легкого, который составляет от 80 до 85 процентов всех случаев рака легких и является самым смертоносным онкологическим заболеванием в мире. Тата проанализировал данные проекта «Атлас ракового генома» (The Cancer Genome Atlas) крупного консорциума, который систематизировал геномы тысяч образцов из 33 различных типов рака. И оказалось, что у значительной части клеток мелкоклеточного рака легкого отсутствовал ген NKX2-1, который, как известно, отвечает за превращение стволовых клеток в строительный материал легочной ткани. Вместо этого в них активировался геном, связанный с желудочно-кишечными органами.
Естественно, что клетки легких и желудка имеют совершенно разные функции, но на самом деле, на стадии своего раннего развития, оба типа образуются из одних и тех же клеток – предшественников. И Тата предположил, что, потеряв основной ген, они просто продолжают развиваться по пути своего ближайшего родственника.
Чтобы проверить, так ли это, Тата и его коллеги создали две модели генетически модифицированных мышей и провели серию экспериментов. В первом случае, они удалили ген NKX2-1 в легочной ткани мышей и исследуя ее затем под микроскопом, заметили признаки, которые обычно появляются только в кишечнике. Удивительно, но эти структуры продуцировали пищеварительные ферменты, как если бы они находились в желудке, а не в легких.
Показав, что простая генетическая привязка может побудить клетки легких переключать направление развития, ученые усложнили задачу. На этот раз, помимо блокировки гена NKX2-1, они активировали онкогены SOX2 или KRAS. Команда обнаружила, что при одновременных манипуляциях с NKX2-1 и SOX2, в опухоли начинают развиваться опухоли передней части кишки, а в случае с NKX2-1 и KRAS – средней и задней части кишки.
«Раковые клетки будут делать все возможное, чтобы выжить. Биологи давно подозревают, что раковые клетки могут меняться, чтобы уклониться от направленной именно на этот тип клеток химиотерапии, но они не знали механизмов этого явления», - сказал Пурушотхама Рао Тата, ведущий автор исследования. «Теперь, когда мы знаем, с чем имеем дело, о возможных путях спасения, которые выберут эти клетки, мы можем разработать методы лечения, чтобы заблокировать эти механизмы».
Мнение специалиста: теперь, когда мы вооружены новой информацией, нужно пересматривать методы лечения, хотя бы для пациентов с раком легких. Главное, это блокировать механизм гибкости клеток, чтобы они не смогли уйти от действия лекарственной терапии.
