Здравствуйте, дорогие мои читатели!
Новые исследования учёных говорят о том, что раковые опухоли могут быть устойчивы к химиотерапевтическим препаратам в результате сдавливания опухоли окружающими её тканями.
Обнаружилось что скопления раковых клеток, которые сдавливались во время роста, меньше пострадали от противораковых лекарств, чем несжатые. Многие химиотерапевтические препараты, в том числе и испытанные, нацелены на клетки, которые быстро размножаются, соответственно расширяются. Скорость пролиферации снижается за счёт компрессии, что объясняет наблюдаемую лекарственную устойчивость.
Эти результаты были использованы для создания теоретической модели, которая связывает лекарственную устойчивость с эффектами компрессии. Понимание взаимосвязи между сжимающими силами и лекарственной устойчивостью может помочь исследователям оптимизировать химиотерапевтическое лечение широкого спектра опухолевых заболеваний.
Сотни лет назад лечение рака часто включало в себя физическое сжатие опухолей, но эти подходы были в значительной степени отставлены в 19 веке в пользу хирургии и химического лечения. В настоящее время исследователи гораздо лучше понимают, каким образом механические силы могут влиять на рост опухоли.
Большинство солидных опухолей растут в замкнутом пространстве, постоянно расширяя его. Это похоже на то, как вы, находясь в метро в час пик, пытаетесь раздвинуть свои руки, что бы создать свободное окружающее вас пространство.
Предыдущие исследования показали, что сжатые опухоли у больных раком имеют ограниченный кровоток, а исследование 2011 года показало, что сжатие может ингибировать пролиферацию клеток.
Зная об этих эффектах и о том, как работают лекарства от рака, учёные задавались вопросом, как лекарственная устойчивость может быть затронута сжатием, которое испытывают растущие опухоли. Вопрос был таков: "зная, что [сжатые] клетки размножаются медленнее, и зная, что большинство лекарств, которые используются для лечения рака, нацелены на клетки, которые действительно размножаются, что происходит, когда вы добавляете препарат направленный на клетки, которые находятся под механическим напряжением?”
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи использовали клетки рака поджелудочной железы для построения десятков “сфероидов”— конгломератов клеток диаметром в несколько сотен микрометров, которые действуют как опухоли.
Некоторым сфероидам, было позволено свободно расти в питательной среде, в то время как другие были помещены в агарозу или декстран, представляющие собой гели, которые ограничивали растущие сфероиды, прижимаясь к скоплениям/сгусткам, когда они расширялись.
Через 8 дней свободно растущие сфероиды увеличились примерно в 2,5 раза, но замкнутые сфероиды увеличились только в 1,5 раза.
Исследователи применяли лекарства к сгусткам раковых клеток, выращенных в двух различных условиях — одни росли в обычной среде (вверху слева), а другие росли в вязком геле, который сжимал сгустки по мере их роста (внизу слева).
Затем исследователи применили химиотерапию гемцитабином или доцетакселом к обоим наборам сфероидов. Эти препараты нацелены на клетки, которые размножаются. После приёма препарата свободные сфероиды уменьшались в 1,5 раза и становились меньше ограниченных сфероидов.
Затем учёные построили простую модель (набор уравнений), которая связывает размер сфероида со скоростью пролиферации клеток. Эта модель позволила им предсказать ожидаемую скорость гибели клеток для сфероида, подвергнутого воздействию лекарств, основываясь на степени сжатия, которое он испытывает. Применение этой формулы к их данным позволило группе подтвердить, что лекарственная устойчивость может быть объяснена вызванным сжатием и снижением клеточной пролиферации, а не другими эффектами, такими, например, как снижение активации препарата внутри клетки или отсутствие поглощения препарата.
Эти результаты согласуются с другими недавними работами, предполагающими, что исследователи рака должны быть осведомлены о последствиях сжатия опухоли при разработке лекарств или назначении планов лечения. Важность сдавливания опухоли на лекарственную устойчивость может также привести к новым методам лечения, включающим уменьшение компрессии опухолей. Однако вопросы остаются. Например, неясно, почему компрессия вызывает снижение пролиферации или как связь между компрессией и пролиферацией варьируется между различными видами опухолей.
Некоторые исследователи хотели бы видеть больше доказательств. ” Им нужно гораздо больше экспериментов, чтобы доказать свой принцип", - говорит Кармэн ИП, биолог из Чикагского университета. "Они могут использовать, например, различные концентрации агарозы" как способ проверить связь между давлением, пролиферацией клеток и последующей лекарственной устойчивостью.
Впрочем, новые результаты согласуются с другими результатами, связанными с механическими силами. Вполне логично, что [опухоли] будут вести себя именно так, но нам все равно придется провести множество тестов, чтобы выяснить это, и это очень важные, нужные эксперименты для дальнейшего построения методов лечения рака – говорят исследователи.
Дорогие читатели!
Комментируйте!
Ставьте лайк, если тема заинтересовала и понравилась!
Делитесь с друзьями и, подписывайтесь, дабы не потерять канал!