Группа ученых из Центра комплексного изучения рака при Университете Массачусетса VCU выявила новый генетический код, который действует как главарь раковых заболеваний, вербуя и направляя группу опухолевых клеток для развязывания биологической войны за сферы влияния, вторгаясь в здоровые органы и подавляя нормальные клетки.

Это открытие , опубликованное сегодня , 9 декабря, в журнале Nature Biotechnology , может открыть совершенно иное понимание происхождения рака в организме, а также дать представление о новых стратегиях лечения, которые могли бы быть направлены на сдерживание роста опухолей на самых ранних стадиях.

Авторы исследования также разработали внутривенную терапию, которая позволяет здоровым клеткам вырабатывать иммунный ответ и вырабатывать защитное сопротивление против этих вторгающихся опухолевых клеток. Это лечение уже доказало свою эффективность при опухолях яичников, но последствия этого исследования могут быть универсальными для всех типов рака .

«Мы выявили биологический механизм, посредством которого раковые клетки оказывают газлайтинг на организм человека, изменяя геном клеток-хозяев и заставляя их перейти в состояние низкой приспособленности, что создает огромное преимущество для рака, позволяя ему взять верх», — говорит автор исследования Эша Мадан, доктор философии, член исследовательской программы по биологии рака в Мэсси и доцент кафедры хирургии Медицинской школы VCU.

«Мы разработали моноклональное антитело, которое может остановить этот процесс. Уже существует множество таргетных препаратов для лечения опухолей, но впервые мы даем возможность всему нашему организму, помимо иммунной системы, бороться с раком».

В ходе предыдущих исследований Мадан, соавтор исследования Раджан Гогна, доктор философии, и их коллеги обнаружили, что в дополнение к иммунной системе, человеческое тело имеет врожденную функцию сторожевого пса, когда здоровые клетки обнаруживают аномальные клетки и предупреждают другие нормальные клетки, чтобы эффективно предотвратить повреждение инвазивными клетками. Однако где-то по пути эта функция дает сбой во время прогрессирования рака.

Играть

00:00
00:19
Немой

Настройки
ПИП
Перейти в полноэкранный режим
Играть
Ученые из VCU Massey Comprehensive Cancer Center идентифицировали новый генетический код, который вербует и использует опухолевые клетки для вторжения в здоровые органы и подавления нормальных клеток. На этом изображении показана покадровая съемка раковых клеток, использующих этот код для подавления здоровых клеток. Автор: Madan et al. Nature, 2019
Путешествие раковой клетки может занять много лет, прежде чем она станет опухолью, диагностируемой в клинике, и ей нужно время, чтобы обосноваться в органе и размножиться. Когда раковые клетки появляются в органе, они участвуют в территориальном противостоянии с нормальными клетками посредством процесса, называемого клеточной конкуренцией. Они обладают способностью общаться друг с другом с помощью «отпечатков пальцев приспособленности», белков на поверхности клетки, которые действуют как посланники между двумя группами, используя ряд кодов.

Каждая клетка человеческого тела несет на своей поверхности код. Гогна и Мадан идентифицировали ранее неизвестный белок, называемый геном цветка, который отвечает за доставку кода приспособленности, который может быть выражен в двух формах: Flower-Win и Flower-Lose.

Как следует из названий, клетки, экспрессирующие код Flower-Win, более доминирующие и подавляют клетки, экспрессирующие код Flower-Lose. По сути, когда они сталкиваются друг с другом, клетка-«победитель» убивает клетку-«проигравшую» и занимает ее место в органе. Было обнаружено, что раковые клетки экспрессируют высокие уровни кода Flower-Win, тогда как нормальные клетки чаще экспрессируют код Flower-Lose.

«Рак по сути функционирует как местный хулиган, и эти белки Flower дают ему инструменты для такого поведения», — говорит Гогна, участник исследовательской программы по терапии развития в Мэсси и доцент кафедры генетики человека и молекулярной генетики в Медицинской школе VCU.

«Когда они чрезмерно экспрессируют этот код Flower-Win, они запугивают клетки-хозяева, сигнализируя, что они хозяева, и используя свое генетическое оружие, чтобы сообщить клеточному окружению, что они здесь для того, чтобы выживать и процветать».

Исследователи Massey запатентовали моноклональное антитело, лабораторно изготовленный препарат, вводимый путем инфузии, который специфически нацелен и связывается с геном Flower, что значительно снизило рост рака и улучшило выживаемость в моделях рака яичников. Препарат работает, маскируя экспрессию кода Flower-Lose среди здоровых клеток, позволяя организму эффективно продолжать свою обычную биологическую рутину сторожевого пса соседства и отвращать вторгающиеся опухолевые клетки .

«Мы знаем, что раннее выявление имеет первостепенное значение для благоприятных результатов для пациентов», — сказал соавтор исследования Роберт А. Уинн, доктор медицины, директор онкологического центра и заведующий кафедрой онкологии Lipman в Massey. «Результаты этого новаторского исследования могут проложить путь к новым методам лечения, которые способны воздействовать на опухоли на первых, наиболее излечимых стадиях заболевания».

Заглядывая вперед, авторы исследования надеются, что смогут изучить эффективность этого антитела в клинических испытаниях, и многие другие авторитетные учреждения уже выразили заинтересованность в партнерстве с Massey в рамках многоцентрового проекта.

Хотя моноклональные антитела показали себя многообещающими в лечении рака яичников , исследователи полагают, что результаты исследования будут иметь широкое применение для лечения всех типов опухолей на самых ранних стадиях.

«Сотрудничество между Медицинской школой VCU и Massey имеет безграничную ценность и влияние. Наши ученые продолжают добиваться прогресса, сталкиваясь с трудными вопросами и изучая их», — сказал соавтор исследования Артуро П. Сааведра, доктор медицины, доктор философии, декан Медицинской школы VCU.

«Хотя это часто может показаться сложным, рискованным и дорогостоящим, инновационные исследования, проведенные нашими командами, показали, что нет непреодолимых проблем, когда речь идет об улучшении здоровья нашего сообщества и нашей нации».