Является ли химиотерапия причиной рака?

Раковые клетки.
раковые клетки. Изображение: Pinterest.

Некоторые виды рака трудно победить даже современными лекарствами. Новое исследование проливает свет на то, как один из типов химиотерапии обеспечивает безопасное убежище для опухолевых клеток, стимулируя риск рецидива рака и его рост в долгосрочной перспективе.

Поиск подходящего лекарства для лечения рака может быть похож на поиск иголки в стоге сена; раковые клетки особенно хорошо избегают всего, что бросает в атаку на них современная медицина.

Отличительной чертой удачной химиотерапии является остановка или замедление роста опухоли.

Многие лекарства достигают этого путем активации пути, называемого запрограммированным клеточным самоубийством или апоптозом. Однако некоторые типы рака устойчивы к апоптозу. Поэтому необходимо искать другие пути уничтожения этих опухолей.

Альтернативой является повреждение генетического кода ДНК в раковых клетках до такой степени, что он не подлежит восстановлению. Затем клетки отвечают, активируя процесс, называемый клеточным старением.

Обнаруженное более 50 лет назад, старение считается состоянием необратимой задержки роста. Это означает, что клетки остаются там, где они есть, но больше не растут.

Однако старение оказалось не настолько надежным методом искоренения рака, на который надеялись многие.

Ученые нашли недостающую часть головоломки, которая могла бы объяснить, почему старение может стать питательной средой для раковых стволовых клеток, оставляя путь опухолям для роста и распространения.

Старение отправляет раковые клетки в «сон»

Запись в журнале «Границы в онкологии» в прошлом месяце, Маркус Шоссерер, доктор философии. — доцент в Университете природных ресурсов и наук о жизни в Вене, Австрия — объясняет, что старение играет важную роль в эмбриогенезе, заживлении ран и в процессе естественного старения.

Можно также использовать старение, чтобы отправить раковые клетки в состояние, которое можно сравнить с длительным сном — клетки живы, но не делятся.

«Основные аргументы о роли старения в защите от рака заключаются в следующем: стареющие клетки утратили способность постоянно подвергаться делению, хотя они могут быть метаболически полностью активными», — пишет профессор Шоссерер. «Это, безусловно, защитит людей с первичным раком от дальнейшего его развития».

Однако он добавляет, что это не так просто. Существует множество свидетельств того, что стареющие раковые клетки могут секретировать молекулы, которые вызывают воспаление и способствуют росту раковых клеток.

Исследователи из Германии сделали удивительное открытие: старение не только помогает раковым клеткам избежать смерти, но и фактически превращает их в раковые стволовые клетки.

От «спящей красавицы» до раковых стволовых клеток

Докторр Клеменс А. Шмитт — профессор кафедры гематологии, онкологии и иммунологии опухолей Медицинского центра Университета Шарите и Центра молекулярной медицины им. Макса-Дельбрюка в Берлине, Германия — представил прорывные результаты. Для своих недавних исследований ученые использовали клетки лимфомы от мышей. Лимфома — это тип рака, который поражает лейкоциты, называемый лимфоцитами. Когда клетки лимфомы обрабатывали лекарственными средствами, чтобы вызвать старение, они перестали делиться, как и ожидалось.

Но они также сделали кое-что еще: стареющие раковые клетки начали напоминать стволовые клетки. В частности, клетки начали экспрессировать гены, такие как p21 и p53, которые жизненно важны для поддержания функций стволовых клеток.

Причина, по которой стемма (возникновение стволовых клеток) является такой проблемой при раке, заключается в том, что раковые стволовые клетки, как полагают ученые, способствуют рецидиву и распространению или метастазированию опухолей.

Но если стареющие клетки не делятся, имеет ли значение, что у них развивается стемма? Кажется, что это так.

Стемма ускоряет рост рака

Ученые не просто нашли доказательства этой связи со старением в своей модели лимфомы. Они также обнаружили это в других клеточных моделях рака, и, что особенно важно, они обнаружили эти клетки в образцах опухолей у пациентов с первичной В-клеточной хронической лейкемией.

Затем команда профессора Шмитта освободила раковые клетки от старения, используя генетические манипуляции. Могут ли клетки вернуться в нормальный процесс деления? Да, они начали размножаться в течение нескольких дней.

И размножаться они начали — на самом деле гораздо быстрее, чем клетки, которые не подвергались старению.

Когда команда трансплантировала эти ранее стареющие раковые клетки мышам, для роста новых раковых клеток лимфомы потребовалось совсем немного клеток.

Эти результаты показывают, что, когда клетки, которые стали стволовыми, избегают старения, они становятся очень злокачественными. Но какова вероятность того, что раковые клетки могут превзойти предположительно необратимое состояние старения?

Команда нашла доказательства того, что раковые клетки могут фактически избежать старения, идентифицируя значительно больше ранее стареющих стволовых клеток в образцах опухолей пациентов после рецидива лимфомы, чем их было в тех же людях, когда они получали свое первоначальное лечение.

Итак, означает ли это плохие новости для химиотерапевтических препаратов, вызывающих старение?

Время переосмыслить химиотерапию?

Прохождение процедуры химиотерапии.
прохождение процедуры химиотерапии. Фото: Vk.

Как объясняет профессор Шмитт, «эти результаты имеют важные клинические последствия, поскольку они дают нам до сих пор неизвестно понимание того, как опухолевые клетки избегают, в принципе, очень эффективных противораковых методов лечения».

«К счастью, мы смогли представить генетические и фармакологические подходы, которые непосредственно нацелены на новообразованные стволовые раковые новообразования ранее стареющих клеток и нейтрализуют их функциональную пользу для роста опухоли» — добавляет он.

Фактически, команда обнаружила, что особый путь передачи сигналов стволовых клеток, называемый Wnt, активируется, когда у стареющих клеток развивается стемма. Когда исследователи отключили путь Wnt, добавив лекарство или путем генетических манипуляций с одним из генов пути, рост опухоли был снижен.

В сопроводительной статье в журнале «Nature» Ян Пол Медема, профессор экспериментальной онкологии и радиобиологии в Онкологическом центре Амстердама в Нидерландах, отмечает: «Эти данные предоставляют убедительные доказательства того, что изучались случаи, когда раковые клетки, избавившись от старения, обладали повышенной способностью стимулировать рост опухоли, что может иметь клинические последствия».

«В будущих экспериментах и ​​клинических испытаниях, которые мы в настоящее время концептуализируем, мы рассмотрим роль репрограммирования, связанного со старением, у наших пациентов с лимфомой и попытаемся использовать против нее четко подобранную стратегию лечения» — говорит профессор Клеменс А. Шмитт.

Источники:

  1. www.frontiersin.org/…/fonc.2017.00278/full  (English)
  2. nature.com/…/nature25167 (English)
  3. www.nature.com/…/d41586-017-08652-0 (English)

Обновлено: март 2019.

Рейтинг:
[Всего голосов: 2 Средняя оценка: 5]