Исследователи из Московского физико-технического института в соавторстве с международным коллективом ученых впервые в мире продемонстрировали, как раковые клетки управляют окружающими их здоровыми тканями. Результаты работы описаны в статье, опубликованной в журнале CSBJ.
Ткани вокруг опухоли принято расценивать как нормальные, поэтому их влияние на развитие болезни ранее никак не оценивалось. Но, как оказалось, злокачественные клетки могут «подчинять своей воле» здоровых соседей, делая их помощниками в борьбе с иммунной системой организма. Авторы исследования надеются, что полученные результаты помогут в развитии эффективных методов борьбы с раком.
Ученые сравнили окружающие опухоль ткани, взятые у пациентов при хирургическом удалении злокачественного образования, и образцы здоровых тканей — всего несколько тысяч образцов тканей, которые были отобраны из разных органов. В образцах они изучили около 20 тысяч генов и около 7 тысяч внутриклеточных молекулярных путей (химических реакций и регуляторных взаимодействий, с помощью которых реализуются основные процессы жизненного цикла клетки).
Именно на этом уровне было обнаружено множество системных изменений. Выяснилось, что ткани, окружающие опухоль, приобретают явные признаки воспаления — в них устремляются иммунные клетки и повышается проницаемость сосудов. Также вблизи новообразования усиливается прорастание сосудов в окружающие ткани, и в них уменьшается количество нервных окончаний. Клетки очень сильно меняются, становясь восприимчивыми совсем к другим веществам, чем здоровая ткань.
В тканях, которые оказались по соседству с раковыми образованиями, происходит ослабление связей между клетками и деградирует внеклеточный матрикс — вещество, соединяющее отдельные клетки друг с другом и удерживающее их на местах. Также появляются интенсивно делящиеся клетки, в которых активируется теломераза (фермент, который играет ключевую роль в репликации ДНК), и усиливается т.н. клеточное дыхание — процесс обмена веществ, в ходе которого происходит выработка энергии.
В итоге опухоль как бы «приручает» клетки из своего ближайшего окружения, заставляя их отдавать свои ресурсы и помогая раку развиваться. Перепрограммированные клетки разрушают нормальные ткани вокруг опухоли и их структурные элементы и маскируют раковые образования от иммунных клеток. По мнению авторов работы, эти процессы заметно снижают эффективность лекарственной терапии рака, поэтому в будущем их изучение поможет создать лекарства нового поколения.
