Раковые клетки могут впадать в спячку, чтобы избежать химиотерапии. Тревожные результаты исследований
Согласно новому исследованию, раковые клетки способны впадать в спячку в ответ на такие угрозы, как химиотерапия. Понимание того, почему это происходит, может стать ключом к будущим исследованиям в области лечения рака.
Давно известно, что опухоли часто рецидивируют даже после интенсивного лечения. Исследователи из исследовательского центра онкологического центра принцессы Маргарет в Канаде задались целью выяснить, как раковые клетки могут возвращаться после долгого бездействия или, казалось бы, исчезать в течение многих лет.
Опубликованные в журнале Cell доклинические исследования раковых клеток толстой кишки человека показали, что раковые клетки способны замедлять свои процессы до состояния, известного как DTP, или устойчивый к лекарствам персистер , что можно перевести как состояние «лекарственной устойчивости». Такое поведение раковых клеток может объяснить некоторые неудачи лечения и рецидивы опухоли.
«Опухоль ведет себя как организм, способный медленно делиться, экономить энергию и помогать ему выжить», - сказала исследователь Кэтрин О'Брайен из онкологического центра принцессы Маргарет.
- Есть примеры, когда животные входили в подобное обратимое состояние, чтобы выдержать суровые условия. Похоже, что раковые клетки умело использовали тот же механизм для обеспечения своего выживания, добавляет О'Брайен.
Целенаправленный механизм
Собрав клетки рака толстой кишки человека в лабораторную посуду и подвергнув их химиотерапии, ученые обнаружили, что раковые клетки скоординированно впадают в спячку, когда они испытывают присутствие лекарств. Проверенные клетки перестали разрастаться, а это значит, что им для жизни нужно очень мало питательных веществ.
Эти наблюдения «также вписываются в математическую модель, в которой все раковые клетки, а не небольшая субпопуляция, обладают одинаково сильной способностью превращаться в АКДС», предполагая, что эти стратегии выживания можно увидеть во всех раковых клетках.
Исследователи также использовали ксенотрансплантаты клеток рака толстой кишки в исследованиях на мышах. Когда у мышей развивались опухоли определенного размера, ученые лечили их стандартной химиотерапией. Исследователи наблюдали небольшой рост опухоли у обработанных мышей в течение восьми недель. После прекращения лечения рост опухоли возобновился.
Затем раковые клетки, взятые из опухолей после периода отрастания, трансплантировали различным мышам и повторно обрабатывали. Возрожденные клетки оставались поддающимися лечению, и их рост останавливался и начинался таким же образом, что согласуется с переходом раковых клеток в состояние DTP.
Остановить гибернацию
Состояние DTP очень похоже на состояние гибернации, называемое эмбриональной диапаузой, в которое эмбрионы мыши возвращаются как своего рода режим экстренного выживания. Эмбриональная диапауза позволяет многим животным, включая мышей, успешно сдерживать эмбриональное развитие до благоприятных условий окружающей среды. Исследование показало, что раковые клетки имеют похожий механизм. Другой общей чертой АКДС и эмбриональной диапаузы является зависимость процесса от механизма, называемого аутофагией, посредством которого клетки «съедают», чтобы получить необходимую им пищу. Аутофагия естественным образом возникает в организме как способ избавления от отходов, но в этом случае рак использует их, чтобы выжить.
До сих пор мы не знали, что раковые клетки похожи на спящих медведей. В этом исследовании также рассказывается, как нацелить медведей, чтобы они не впадали в спячку, не просыпались и не возвращались неожиданно, - говорит онколог Аарон Шиммер.
«Я думаю, что это окажется важной причиной лекарственной устойчивости рака и объяснит то, чего мы не могли понять раньше», - добавляет Шиммер.
Ученые смогли разрушить АКДС, нацелив и подавив процесс аутофагии. Таким образом, с помощью химиотерапии им удалось навсегда уничтожить раковые клетки. Такая процедура может в будущем стать одним из методов борьбы с раковыми опухолями, которые окажутся устойчивыми к традиционным методам лечения.
Ученые уже знают несколько других способов, которыми рак может скрываться в организме, поэтому новое исследование дополняет растущее число примеров того, как бороться с раковыми клетками, которые наиболее устойчивы к современным лекарствам и методам лечения.
- Это дает нам уникальную терапевтическую возможность. Мы должны атаковать раковые клетки, пока они находятся в этом медленном, склонном к изменению, прежде чем у них разовьются генетические мутации, вызывающие устойчивость к лекарствам. По словам О'Брайена, это новый взгляд на устойчивость к химиотерапии и способы ее преодоления.