Раковые клетки способны быстро адаптироваться к среде
До сих пор считалось, что солидные опухоли возникают из раковых стволовых клеток, которые развиваются в строго иерархическом порядке и характеризуются специфическими поверхностными маркерами. Такие стволовые клетки ответственны за прогрессирование опухоли и продуцируют специфические типы более дифференцированных раковых клеток, судьбы которых предопределены.
В совместном междисциплинарном проекте, возглавляемом Люксембургским институтом здравоохранения (LIH), исследователи показали, что раковые клетки глиобластом — агрессивных солидных опухолей головного мозга — обладают пластичностью развития, и их фенотипические характеристики шире, чем предполагалось. Раковые стволовые клетки и их потомство способны адаптироваться к условиям окружающей среды и обратимо превращаться в клетки различных типов, изменяя поверхностные структуры. По результатам исследований предполагается, что новые терапевтические подходы, нацеленные на специфические поверхностные структуры раковых стволовых клеток, будут иметь ограничения в применении. Исследовательская группа опубликовала свои выводы в Nature Communications в апреле 2019 года.
Глиобластомы являются наиболее распространенными злокачественными опухолями головного мозга. Из-за их быстрого роста прогноз для пациентов обычно неблагоприятный. Многие пациенты надеются на новые терапевтические стратегии, в которых используются антитела, связанные с препаратом, направленные против специфических маркеров, присутствующих на поверхности незрелых клеток глиобластомы. Такие конъюгаты препарат-антитело связываются с поверхностью, затем интернализируются и убивают раковые стволовые клетки.
Но результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, показывают, что этот подход может быть не совсем правильным. «Мы подвергали раковые клетки в лаборатории воздействию определенных стрессорных факторов, таких как медикаментозное лечение или дефицит кислорода», — объясняет доктор Анна Голебьевска, младший ведущий исследователь в Лаборатории нейроонкологии NORLUX в Люксембургском институте здравоохранения и один из авторов исследования. «Мы выяснили, что клетки глиобластомы гибко реагируют на такие стрессорные факторы и просто трансформируются в типы клеток с другим набором поверхностных маркеров». Эта пластичность позволяет клеткам приспосабливаться к их микроокружению и приобретать специфичную для окружающей среды гетерогенность, которая позволяет им расти и развиваться, а также, вероятно, избегать лекарственных атак.
Команда ученых из Люксембурга, Норвегии и Германии во главе с профессором Симоне П. Никлоу предполагает, что клетки других типов опухолей также могут быть не сильно ограничены следованием своим иерархическим принципам и, судя по всему, способны адаптировать свои характеристики к условиям окружающей среды. «Такое же явление наблюдается при раке молочной железы и раке кожи», — говорит доктор Голебьевска. «Это наблюдение предсказывает, что лечение рака, направленное прицельно на маркеры раковых стволовых клеток, может быть неэффективным».
Новые результаты могут помочь оптимизировать будущие стандартизованные методы лечения. В лабораторных экспериментах исследователи смогли показать, что факторы окружающей среды (например, недостаток кислорода) в сочетании с сигналами из микроокружения опухоли могут побуждать раковые клетки изменять свои характеристики. Микроокружение включает клетки и молекулы, которые влияют на рост опухоли. «Как только мы точно поймем, что именно вызывает способность опухолевых клеток к пластичности, мы сможем разработать комбинированную терапию, которая будет направлена на сигналы, лежащие в основе пластичности, и тем самым улучшит терапевтическое воздействие», — подчеркивает доктор Голебьевска.
