Загадка метастазирования, возможно, на пороге раскрытия.

В 90% случаях онкологические больные умирают из-за бесконтрольного распространения первоначальной опухоли — процесса, который разносит рак по всему организму до тех пор, пока тело не откажется сопротивляться. Десять лет назад французский онколог Жан Поль Тьери (Jean Paul Thiery) выдвинул гипотезу о том, что клетки опухоли метастазируют, используя сложный процесс изменения эпителиальными клетками эпителиального фенотипа на мезенхимальный, характерный для эмбрионального развития. Процесс назвали «эпителиально-мезенхимальным переходом» (ЭМП).
ЭМП характерен для развивающихся эмбрионов, клетки которых постоянно трансформируются из стационарных эпителиальных в более подвижные мезенхимальные, способные мигрировать к удалённым уголкам растущего организма и создавать новые типы тканей и органов. Г-н Тьери предположил, что некоторые раковые клетки также находят возможность «включать» ЭМП, временно меняя свой фенотип, с тем чтобы можно было отсоединиться от первоначальной опухоли, перейти в кровоток и положить начало новой опухоли. По прибытии раковая клетка «выключает» ЭМП-программу и развивается в метастатическую карциному или опухоль.
Гипотеза Тьери, выдвинутая в 2002 году, всем хороша, кроме одного. За десять лет не было получено ни одного in vivo-доказательства этого смелого предположения. Правда, никто особенно и не пытался это сделать: то ли занятость своими делами, то ли отсутствие веры в реальность столь сложного процесса мешали онкологам провести соответствующие эксперименты. В результате вся слава теперь достанется калифорнийским учёным, осуществившим in vivo-демонстрацию обратимого ЭМП в процессе метастазирования, что подтвердило реальность умозаключений г-на Тьери.
Детали исследования опубликованы в журнале Cancer Cell.
Используя в качестве модели мышь с плоскоклеточной карциномой кожи, исследователи изКалифорнийского университета в Сан-Диего (США) показали, что активация ЭМП-индуцирующего генаTwist1 является достаточным условиям для включения ЭМП-программы и усиления процесса выхода клеток карциномы в систему кровообращения. Важно и то, что запуск ЭМП — необходимое условие для начала пролиферации новой опухоли. Таким образом, можно с достаточной уверенностью заявлять, что обратимый ЭМП-процесс представляет собой основную движущую силу в метастазе карциномы человека (о других типах рака говорить пока рано, нужны дополнительные эксперименты).
По словам учёных, между эмбриональным ЭМП и ЭМП метастаза много общего. Оба процесса используют одну и ту же клеточную машину и сигнальные пути для активации ЭМП-программы. Однако во время эмбриогенеза ЭМП-программа не нуждается в обязательном отключении: эпителиальные клетки навсегда переходят в новый, мезенхимальный фенотип. С другой стороны, как показали калифорнийцы, обратимость ЭМП является важнейшим фактором эффективности всего процесса метастаза. Таким образом, можно сделать ещё один важный вывод: способность клетки обратить (или выключить) давно задействованный ЭМП — это, вероятно, и есть тот самый триггер, что «пробуждает» циркулирующие в крови клетки опухоли, выводя их из неактивного состояния. Это полностью объясняет феномен появления вторичных новообразований спустя годы (!) после диагностирования и удаления первичной опухоли.
В целом, если достигнутый результат удастся подтвердить, а затем и распространить на другие типы злокачественных опухолей, это будет настоящая революция, а г-н Тьери вполне может рассчитывать на Нобелевскую премию.
К сожалению, пока учёные не знают, как и почему активируется Twist1, хотя ранние исследования неоднократно указывали на такие факторы, как гипоксия и воспаления вокруг растущей опухоли. (Считается, и тому есть доказательства, что гипоксия заставляет клетку менять многие внутренние механизмы выживания, поскольку ей больше не приходится рассчитывать на обычный механизм получения энергии через окисление глюкозы кислородом: эта особенность роднит раковые клетки со стволовыми. Воспалительные же процессы давно и крепко связываются с развитием онкологических заболеваний.)
Остаётся загадкой и то, почему и как Twist1 выключается при достижении клеткой её нового места обитания.
Интересно, что несколько фармацевтических компаний и исследовательских институтов уже ведут разработки химических ингибиторов ЭМП, применение которых в свете сделанного открытия будет контрпродуктивным, если в крови пациента уже есть свободно циркулирующие клетки опухоли (точнее, это будет преступно: ингибитор вызовет выключение программы ЭМП, что приведёт к режиму наивысшего благоприятствования для начала пролиферации вторичных новообразований сразу по всему организму).
В общем и целом перед нами революционное исследование, способное перевернуть современную онкологию.
Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Сан-Диего.
P. S. Одновременно с этим материалом в том же журнале вышла статья испанских авторов, полностью подтверждающая выводы калифорнийцев. Более того, испанцы пошли немного дальше, обнаружив, что инициатором программы ЭМП в клетках карциномы является фактор Prrx1; при этом раковые клетки обретают свойства стволовых клеток! Последующая потеря Prrx1 приводит к немедленной остановке ЭМП-процесса и началу пролиферации новой опухоли. Всё-всё согласуется с тем, что предполагал г-н Тьери и что обнаружили независимо от испанцев учёные из Сан-Диего.
Тут, кстати, стоит напомнить, что основной причиной высокого уровня смертности после многих лет, прошедших после радикальной мастэктомии, считается необъяснимое пробуждение свободно циркулирующих стволовых раковых клеток, оставшихся в крови после удаления первоначальной опухоли. Та же ситуация и с раком толстого кишечника. 

03.12.2012

Также рекомендуем

Название: Основной механизм повреждения здоровых клеток при болезни Паркинсона.
Время: 27.11.2012 | 21:01:30
Новость: Идея распространения нейродегенерации в головном мозге была высказана в 2008 году, предполагая передачу патологического процесса от больного нейрона к здоровому. Это происходит в результате нарушения прежде всего дофаминергических нейрональных синапсов в результате нарушения конформации альфа-синуклеина, ведущей к образованию его отложений в нейроне (формирование телец Леви) и в конечном итоге – к гибели нейрона. Рассматривая так называемый паркинсонический каскад, ...
Название: Создано искусственное мышечное волокно с полезными свойствами.
Время: 22.11.2012 | 01:47:18
Новость: Создание искусственной мышечной ткани представляет огромный практический интерес как для медицины, так и для робототехники, а также других смежных наук. Но основным камнем преткновения при этом является проблема медленного ответа искусственного волокна, низкой силы и энергоэффективности последнего, применение большого количества электролитов, требующих постоянного замещения и погружения волокна в раствор для его работы, короткий жизненный цикл.  Эта проблема была ре...
Название: Механизм раковой трансформации лимфоцитов при хроническом воспалительном процессе в организме.
Время: 15.11.2012 | 13:19:12
Новость: Группа ученых под руководством А. Г. Джеймса (Arthur G. James - Онкологический госпиталь (США) и Р.Дж. Солове (Richard J . Solove – научно-исследовательский институт) из Медицинского центра Огайо опубликовали в журнале Cancer Cell результаты исследования, которые раскрывают природу раковой трансформации клеток при наличии хронического воспалительного процесса в организме. Как установлено, ключ...
Название: Роль дофамина в формировании памяти.
Время: 11.11.2012 | 16:52:43
Новость: Дофамин является довольно многоликим нейромедиатором, имеющим значение при передаче сигнала между нейронами, нейронами и мышечными клетками, является универсальным интерфейсом связи между нервной и иммунной системой и др. Ученые под руководством Emrah Düzel – нейробиолога из центра нейродегенеративных заболеваний в Магдебурге (Германия) доказали еще одно интересн...
Название: Описан точный механизм действия наиболее распространенных дезинфектантов.
Время: 01.11.2012 | 16:46:01
Новость: Всем нам известны широко применяемые методы дезинфекции, такие как ультрафиолетовое облучение, пастеризация, хлорирование. Но каков их механизм действия – значения не придавалось. Сотрудниками Федерального политехнического института Лозанны в Швеции (во главе с проф. Tamar Kohn – руководителем экологической лаборатории химии EPFL) в журнале Environmental Science and Technology был опубликован отчет о механизме действия вышеперечисленных дезинфицирующих агентов, кото...
Последние добавленные статьи
Последние добавленные новости
Сайт является виртуальным хранилищем учебного материала медицинской направленности. Материалы, представленные на данном медицинском портале, были взяты из Интернета (находятся в свободном доступе), либо были присланы нам пользователями. Все материалы представлены исключительно в ознакомительных целях, права на материалы принадлежат их авторам и издательствам. Если Вы хотите пожаловаться на материалы сайта, пишите сюда
Биомеханика осанки. Программы Крок