Детский медицинский научно-исследовательский институт (CMRI), ведущий центр в области исследований рака, сделал прорывное открытие, проливающее свет на механизмы гибели раковых клеток после лучевой терапии. Это открытие открывает новые возможности для повышения эффективности лечения и увеличения показателей излечения.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Cell Biology первым автором, Радославом Шмидом из отдела целостности генома CMRI, которым руководит профессор Тони Чезаре.
Лучевая терапия является критически важным методом лечения рака, но ученые десятилетиями пытались понять, почему клетки одной и той же опухоли умирают по-разному после облучения. Это важно, поскольку некоторые формы гибели клеток остаются незамеченными иммунной системой, тогда как другие вызывают иммунный ответ, который уничтожает другие раковые клетки. Основная цель лечения рака — активировать иммунную систему пациента для борьбы с раковыми клетками и удаления опухолей.
«Наше исследование показало, что восстановление ДНК определяет, как раковые клетки умирают после лучевой терапии», — сказал профессор Тони Чезаре. «ДНК внутри наших клеток постоянно испытывает повреждения, и постоянно происходит восстановление ДНК. Однако теперь кажется, что эти процессы могут распознавать серьезный ущерб и инструктировать раковую клетку, как умереть».
Когда ДНК, поврежденная лучевой терапией, восстанавливается методом гомологичной рекомбинации, раковые клетки умирают в процессе деления. Важно отметить, что смерть во время деления клеток остается незамеченной для иммунной системы, что не способствует активации иммунного ответа.
Однако клетки, которые справились с поврежденной ДНК с помощью других методов восстановления, пережили деление, но сделали это за счет высвобождения побочных продуктов восстановления ДНК, которые выглядят как вирусная или бактериальная инфекция. Это приводит к гибели раковой клетки и активации иммунной системы.
Команда продемонстрировала, что блокирование гомологичной рекомбинации изменяет способ гибели раковых клеток, заставляя их умирать таким образом, чтобы вызывать сильный иммунный ответ. Кроме того, раковые клетки с мутациями в гене BRCA2, который важен для рака молочной железы, не умирают в митозе после облучения.
Эти открытия позволяют использовать лекарства, блокирующие гомологичную рекомбинацию, чтобы заставить раковые клетки умирать таким образом, чтобы активировать иммунную систему. Профессор Чезаре отметил, что технология микроскопии живых клеток позволила команде наблюдать за облученными клетками в течение недели после лучевой терапии, что позволило точно выяснить, почему это происходит.
Руководитель совместного проекта, профессор Харриет Джи, онколог-радиолог из сети радиационной онкологии местного округа здравоохранения Западного Сиднея, подчеркнула, что эти результаты дают ответ на клинический вопрос, который озадачивал эту область в течение 30 лет.
«Мы обнаружили, что способ гибели опухолевых клеток после лучевой терапии зависит от определенных путей восстановления ДНК, особенно когда облучение применяется в высоких, целенаправленных дозах. Это открывает новые возможности для повышения эффективности лучевой терапии за счет сочетания с другими методами лечения, особенно иммунотерапией», — сказала профессор Харриет Джи.
Научный сотрудник Радослав Шмид работал над этим проектом в течение шести лет.
«Настойчивость, необходимая для проекта такого масштаба, является свидетельством его работы и команды. Все знают о пациентах, борющихся с раком. нечто подобное, способное изменить жизнь людей, очень полезно», — отметил профессор Тони Чезаре.
Литература:
Homologous recombination promotes non-immunogenic mitotic cell death upon DNA damage, Nature Cell Biology (2025). DOI: 10.1038/s41556-024-01557-x