Лечение метастатического рака — исследователи из Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге (FAU), Университета Инсбрука, Массачусетского технологического института (MIT) и Университета Вюрцбурга теперь сделали большой шаг к этой амбициозной цели. Их подход к атаке мигрирующих раковых клеток заключается в использовании ферроптоза — механизма гибели клеток, открытого только в 2012 году.

Текущие эксперименты с лабораторными веществами весьма многообещающие, но необходимы дальнейшие исследования и клинические испытания, прежде чем можно будет использовать лекарства на этой основе. Результаты были опубликованы в журнале Nature Cell Biology .

Исследователи надеются использовать новый механизм против агрессивных видов рака
Последние достижения в области химиотерапии и иммунотерапии означают, что рак можно лечить лучше, чем когда-либо прежде, и показатели выживаемости значительно возросли в последние годы. Однако врачи все еще мало что могут сделать против агрессивных типов рака, таких как рак поджелудочной железы и некоторые типы рака груди.

«Эти опухоли метастазируют на очень ранней стадии, но часто остаются необнаруженными сами по себе», — объясняет профессор, доктор Томас Браблец, заведующий кафедрой экспериментальной медицины II (молекулярная онкология) в FAU и автор-корреспондент исследования. «Это делает их особенно сложными и смертоносными».

Примерно 20 лет назад Браблец обнаружил, что метастазы вызываются миграцией раковых стволовых клеток . Для того, чтобы этот процесс был запущен, отдельные эпителиальные раковые клетки, из которых состоит компактная опухоль, преобразуются в раковые клетки с мезенхимальными свойствами.

Zeb1 важен для повышенной чувствительности к ферроптозу мезенхимальных раковых клеток. Кредит: Nature Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41556-024-01464-1
Такие раковые клетки могут мигрировать по всему телу и образовывать метастазы в различных местах, превращаясь обратно в эпителиальные раковые клетки. По словам Браблеца, «мы называем эту существенную способность трансформироваться из одного типа клеток в другой пластичностью клеток».

Совместно с исследователями из FAU, Университета Инсбрука, Массачусетского технологического института и Университета Вюрцбурга группа под руководством Томаса Браблеца обнаружила ахиллесову пяту мигрирующих метастатических клеток: во время метаморфоза мезенхимальные клетки изменяют свой метаболизм и сохраняют высокую концентрацию полиненасыщенных жирных кислот в клеточной мембране. Это делает мембрану эластичной, но также восприимчивой к механизму, который был открыт только в 2012 году и который до сих пор не полностью изучен: ферроптоз.

«Ферроптоз — это незапрограммированная гибель клеток, вызванная радикалами железа и кислорода, которая также связана с неврологическими и другими дегенеративными заболеваниями», — объясняет Браблец. «Жирные кислоты окисляются, повреждают клеточную мембрану и в конечном итоге разрушают всю клетку».

Исследователи очень надеются, что эти результаты приведут к новым методам лечения агрессивных типов рака с повышенным потенциалом метастазирования. В лабораторных экспериментах исследователям уже удалось нацелиться на мезенхимальные опухолевые клетки и убить их с помощью ферроптоза.

«В настоящее время мы работаем над использованием препаратов для манипулирования определенными ферментами, чтобы сделать раковые клетки более восприимчивыми к ферроптозу», — объясняет Браблец.

Поскольку эпителиальные клетки первичной опухоли не реагируют на ферроптоз из-за низкой концентрации в них полиненасыщенных жирных кислот, в долгосрочной перспективе планируется сочетать это лечение с традиционной химиотерапией и иммунотерапией.