В последние годы исследователи обнаружили, что на опухоль молочной железы оказывают влияние не только сами раковые клетки этой опухоли. Различные доброкачественные клетки, которые во многих случаях составляют основную массу опухоли, образуют то, что известно под названием «микроокружение опухоли». Это огромное количество доброкачественных клеток и продуктов, выделяемых ими, по всей видимости, играют важную роль в патогенезе опухолей.
Среди основных компонентов микроокружения опухоли присутствуют мезенхимальные стволовые клетки (MSC), группы взрослых клеток-предшественников, которые, как было доказано, способствуют перемещению клеток рака молочной железы и распространению на другие части организма.
Недавно проведенное исследование позволило по-новому посмотреть на то, как это происходит.
„У нас в распоряжении остается не очень много методов лечения, которые могли бы целенаправленно воздействовать на клетки рака молочной железы после его метастазирования, особенно после того, как раковые клетки перемещаются в кость“, — говорит старший автор Антуан Карну, кандидат наук, исследователь в отделении патологии и помощник профессора патологии в высшей медицинской школе при Гарвардском университете. „Когда клетки рака молочной железы попадают в кости скелета, один из способов, которым они наносят ущерб – это разрушение костной ткани, что приводит к массовому выделению различных факторов из костной ткани. Эти факторы, в свою очередь, обеспечивают питание раковых клеток, запуская порочный круг, в результате которого у пациентов возрастает предрасположенность к переломам, болям и дальнейшему метастазированию“.
MSCК не являются гемопоэтическими клетками-предшественниками, преимущественно образующимися в костном мозге, из которых создаются кости, хрящи, жировая и волокнистая соединительная ткань. Они дополнительно поддерживает развитие иммунных клеток и переправляются к очагам воспаления по всему организму, чтобы помочь остановить иммунные реакции и восстановить поврежденные ткани, что бывает при заживлении раны. Несколько лет назад, будучи научным сотрудником института Уайтхеда при Массачусетском технологическом институте, Карну начал исследование предположения, что MSC перемещались в опухоли, ошибочно приняв места манифестации рака за воспалительные повреждения, которым требуется заживление.
„Мы обнаружили, что после того, как MSC попали в область опухоли, они, на самом деле, наоборот, только способствовали метастазированию рака, способствуя распространению первичных клеток рака по разным участкам организма“, — объясняет он. В данной новой работе Карну ставил своей задачей более подробное выяснение на молекулярном уровне, как клетки рака молочной железы реагируют на влияние MSC, чтобы лучше понять, как раковые клетки обмениваются информацией с клетками, направленными иммунной системой в микроокружение.
Его научная группа вначале решила провести простой эксперимент. „Мы взяли две чашки Петри с клетками, раковых клетками и клетками MSC, и смешали их“, — объясняет Карну. Через три дня они удалили раковые клетки, и исследовали их, чтобы понять, какие изменения в них произошли.
„Мы обнаружили, что ген лизилоксидазы [LOX] ген был сверхактивным в раковых клетках“, — говорит он. „Получается, что, когда раковая клетка вступает в контакт с MSC, она включает этот ген LOX, обеспечивая уровень его экспрессии с множителем 100. Поэтому наш следующий вопрос был: „Что происходит с раковыми клетками, когда они сталкиваются с таким сверхусиленным LOX, который они же сами и выработали?“
Ответ, как выяснилось в последующих экспериментах, заключался в том, что LOX запускал программу в клетке под названием эпителиально-мезенхимальный переход (EMT). Во время EMT раковые клетки, которые обычно слипаются, проходят трансформацию в клетки, которые обладают пониженной адгезией к своим соседям и перемещаются по своему собственному пути. В результате эти раковые клетки способны перемещаться, что значительно повышает вероятность их метастазирования.
«Когда мы пересадили эти клетки обратно в организм мышей, они сформировали опухоли, которые дали метастазы не только в легкие, но и в кости“, — говорит Карну. „Это заставляет задуматься, действительно ли раковые клетки в первичной опухоли настолько приспособились к взаимодействию с полученными из костной ткани MSC, что теперь они со значительно большей легкостью могут расти в костной ткани после выхода из опухоли“.
