Ученые придумали, как остановить метастазирование опухолей молочной железы. Они нашли способ превращать опасные клетки рака в безобидную жировую ткань, используя два уже известных лекарства. Тесты на мышах показали, что предложенная стратегия успешно останавливает рост опухоли.
Швейцарские исследователи, тщательно изучив особенности трансформаций злокачественных клеток молочной железы, через которые они проходят в процессе метастазирования, решили бороться с ними их же методами. Они нашли способ управлять дифференцировкой раковых клеток: с помощью комбинации из двух хорошо известных препаратов ученые смогли превратить клетки опухоли в жир и тем самым остановить их распространение по организму. Об этом они рассказали на страницах журнала Cancer Cell.
Метастазированием называют способность злокачественных клеток отделяться от первичной опухоли и формировать новые патологические очаги в других частях тела. Оно становится возможным благодаря природной способности злокачественных клеток реагировать на сигналы своего микроокружения и в ответ на эти сигналы трансформироваться, приобретая свойства других типов клеток.
Эта особенность, которую называют пластичностью, позволяет клеткам рака превращаться из закрепленных в общей опухолей массе клеток в свободные, которые могут перемещаться внутри человеческого тела и внедряться в другие ткани. Она же помогает им избегать иммунного ответа организма и сопротивляться лечению, приобретая устойчивость к противоопухолевым препаратам.
Команда исследователей из Базельского университета в Швейцарии нашла способ использовать эту гибкость злокачественных клеток для предотвращения формирования метастазов рака молочной железы. Они подобрали два лекарственных препарата, под действием которых клетки опухоли трансформировались в жировые. Таким образом, они теряли способность делиться, мигрировать по телу и прорастать в другие органы.
Как происходит метастазирование
Процесс метастазирования представляет собой определенную последовательность шагов, которую ученые называют метастатическим каскадом. У этого каскада есть три основные стадии. На первой раковые клетки отделяются от первичной опухоли, на второй проникают в просвет кровеносных сосудов, а на третьей покидают их и выходят в окружающую жировую ткань. Чтобы иметь возможность успешно пройти каждую стадию, онкоклетки приобретают различные новые свойства. К примеру, на первом этапе они теряют способность крепиться друг к другу и окружающим тканям, что позволяет им отделяться от общей массы.
В случае с раком груди и другими видами опухолей, которые происходят из эпителиальной ткани, специалисты связывают претерпеваемые злокачественными клетками превращения с эпителиально-мезенхимальным переходом (ЭМП). Это естественный процесс, в ходе которого клетки эпителиальной ткани, выстилающей поверхность и слизистые оболочки внутренних органов, приобретают функциональные свойства мезенхимальных клеток. Последние представляют собой одну из разновидностей стволовых клеток и способны дифференцироваться в клетки различных типов тканей.
ЭМП является важным процессом, необходимым, например, для нормального развития эмбриона или заживления ран. Но если в клеточных программах, которые им управляют, происходит сбой – что при раке случается сплошь и рядом, – опухолевые клетки получают возможность перемещаться в отдаленные органы, давая начало метастазам.
Из раковых – в жировые
Подавляющее большинство случаев критического ухудшения состояния пациенток, страдающих от рака груди связаны с локальным распространением злокачественных клеток и поражением ими других органов и систем организма. Группа швейцарских исследователей под руководством профессора биомедицины Герхарда Кристофори изучила молекулярные механизмы эпителиально-мезенхимального перехода, которые усиливают гибкость клеток рака молочной железы и тем стимулируют метастазирование, и предложила новый способ противостоять ему.
Подход заключался в стимуляции дальнейшей дифференцировки онкоклеток, совершивших ЭМП, до их превращения в безобидные адипоциты – клетки жировой ткани. Его состоятельность они проверили сначала на клеточных культурах и, получив подтверждение жизнеспособности своей теории, провели эксперимент на грызунах.
Лабораторным мышам пересадили клетки человеческого рака молочной железы и начали их лечение специально подобранной комбинацией лекарств. Через две недели ученые обнаружили, что все опухолевые клетки успешно трансформировались в жировые. Они мало чем отличались от нормальных клеток жировой ткани и, соответственно, не обладали способностью делиться и размножаться, полностью прекратив пролиферацию.
Таким образом, отмечают исследователи, предложенный ими подход продемонстрировал эффективность в подавлении опухолевой инвазии, предотвращении образования метастазов или уменьшения их размеров у мышиных моделей рака молочной железы.
В использованную учеными лекарственную комбинацию вошли два препарата: росиглитазон, который широко применяется в лечении сахарного диабета (ученых привлекла его способность ингибировать рецепторы, участвующие в регуляции клеточной дифференцировки), и траметиниб, противоопухолевое средство, подавляющее рост и распространение раковых клеток.
Немаловажно, что оба лекарственных препарата уже получили одобрение Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарств США, что значительно упростит клинические испытания нового метода, которые начнутся в ближайшее время, чтобы определить его эффективность и наличие возможных побочных реакций. Этот факт дает большую надежду на то, что испытания нового лечения на людях пройдут успешно, и его можно будет в относительно короткие сроки внедрить в клиническую практику.
«В будущем, если предложенная нами стратегия докажет свою эффективность и безопасность, можно будет говорить о принципиально новом терапевтическом подходе, который в комбинации с классической химиотерапией станет использоваться как для блокирования роста первичных опухолей молочной железы, так и предотвращения формирования смертельных метастазов», – говорит ведущий автор исследования.
Кроме того, ученые отмечают, что во многом из-за своей пластичности клетки рака груди схожи со стволовыми клетками. Они планируют пристально изучить эти сходства, что может оказаться полезным для будущих исследований. Команда также намерена выяснить, возможно ли применение нового подхода в лечении других видов солидных опухолей, в частности происходящих из клеток эпителиальной ткани.
