Образовавшись в каком-то одном месте, рак спустя время дает метастазы. Как опухоль приобретает способность распространяться по разным органам, до сих пор не вполне понятно. Ученые из ЕС показали, что здоровые клетки сами облегчают задачу. Их работа не только вскрыла ранее неизвестный сигнальный межклеточный механизм, но дала надежду на лечение метастазов в печени.
Подсчитано, что две из 10 тысяч раковых клеток, циркулирующих в опухоли, могут дать метастазы в другие органы. Это похоже на то, как семена, разнесенные ветром, прорастают далеко от родительского растения. И, подобно семенам, опухолевые клетки тоже должны приспособиться к новым почвам, чтобы выжить и дать начало злокачественному отростку.
Ученые используют аналогию с семенами и почвой, чтобы понять процесс метастазирования опухоли, обращая больше внимания на «семена» и их способность улучшать состояние «почвы». Возможности же самой «почвы» влиять на судьбу метастаз, позволяя им разрастаться или, наоборот, блокируя, остаются во многом неясными. Все из-за сложности изучения управляющих сигналов, которыми обмениваются клетки «почвы». Этот пробел восполнили исследователи из Чехии, Италии и Швейцарии с помощью инновационных методов. В статье, опубликованной в журнале Nature, описано, как здоровые клетки печени — гепатоциты — решают, выживут ли «семена» рака.
Опухоль часто дает метастазы именно в печень. Это касается практически всех типов рака. Очевидно, что для проникновения туда нужно особое взаимодействие между злокачественными клетками и здоровым окружением. Чтобы показать это in vivo на мышах, ученые объединили генно-инженерные технологии и методы флуоресцентного окрашивания. Они перехватывали сигналы, посланные здоровыми гепатоцитами, имитируя таким образом разные условия развития раковых клеток в печени грызунов.
В качестве метки экспериментаторы взяли красный флуоресцентный белок mCherry, который стремится пометить гепатоциты, если рядом есть «семена» опухоли. Выяснилось, что поверхностный белок клетки печени — плексин B2 — выступал как «мастер-ключ» для метастазов, помогая опухолевым клеткам адаптироваться к условиям в печени.
В частности, когда плексин B2 связывался со специфичными ему белками-семафоринами четвертого класса на поверхности раковой клетки, он запускал процесс роста вторичной опухоли. Механизм работал для клеток колоректального и поджелудочного рака, меланомы.
Ученые включали и выключали экспрессию плексина B2, угнетали семафорины четвертого класса, тем самым блокируя обмен сигналами между гепатоцитами и раковыми клетками. При этом рост метастазов в мышиной печени практически останавливался.
Авторы нового исследования гораздо глубже проникли в механизм взаимодействия здоровых клеток печени и раковых, вскрыли роль разных регуляторов. Множество деталей еще предстоит выяснить, но уже сейчас эта работа открыла путь к поиску лечения метастазов в печени. Больше того, этот подход можно использовать для исследования распространения опухоли в других органах — к примеру, легких.