Одной из самых сложных задач в лечении рака является борьба со способностью раковых клеток адаптироваться и становиться устойчивыми, что со временем снижает эффективность терапии.

Хотя такие методы лечения, как химиотерапия или таргетная терапия, могут изначально уменьшить опухоли, они часто теряют свою эффективность через некоторое время. Эта резистентность часто возникает в метастатических опухолях, поскольку раковые клетки могут эволюционировать способами, которые позволяют им выживать, например, разрабатывая новые способы общения друг с другом.

В поисках способов помочь пациентам, чьи онкологические заболевания больше не поддаются лечению, группа ученых из Медицинской школы имени Йонг Лу Лина Национального университета Сингапура (NUS Medicine) исследовала, как крошечные частицы, выделяемые раковыми клетками, известные как внеклеточные везикулы опухолевого происхождения (TDE), взаимодействуют с окружающими клетками и вызывают резистентность раковых клеток.

Под руководством профессора Го Бун Шера, заместителя директора Центра исследований рака (N2CR) при Медицинском центре NUS, и профессора Шазиба Перваиза, также работающего в N2CR, группа обнаружила, что блокирование определенного белка, SLC1A5, приводит к более эффективному лечению рака легких.

Профессор Гох сказал: «Это открытие предлагает новый способ решения одной из самых больших проблем в лечении рака: резистентности к терапии. Воздействуя на белки, которые облегчают выживание раковых клеток, когда методы лечения пытаются их убить, врачи могут улучшить существующие методы лечения и создать более персонализированные подходы для пациентов, у которых рак перестал реагировать».

Профессор Гох также является заместителем директора Института онкологических наук Сингапура (CSI Singapore) при НУС и старшим консультантом отделения гематологии-онкологии в Институте онкологии Национального университета Сингапура (NCIS).

Образцы опухолей рака легких в лабораторных моделях, которые были чувствительны к лечению, как показано более низким окрашиванием SLC1A5 (зеленым цветом). Кредит: Cancer Science Institute и NUS Yong Loo Lin School of Medicine
Исследование, опубликованное в журнале Theranostics , включало использование 161 образца плазмы , полученных от 103 пациентов с раком легких разных стадий и 58 здоровых лиц из Национальной университетской больницы и NCIS.

Из этих образцов плазмы были выделены TDE, а уровень их белка был проанализирован в лабораторных условиях.

Результаты показали, что уровни SLC1A5 значительно выше в резистентных к лечению опухолях поздней стадии из образцов плазмы 62 пациентов по сравнению с чувствительными опухолями ранней стадии, с p-значением менее 0,0001. Это указывает на то, что высокие уровни этого белка в TDE связаны с повышенной устойчивостью к лечению рака .

Этот белок также является переносчиком глутамина, который помогает перемещать глутамин в клетки, обеспечивая их питательными веществами, необходимыми для роста и энергии, особенно быстро делящимся раковым клеткам.

В лабораторных экспериментах, где белок блокировался с помощью фармакологических ингибиторов или подавления SLC1A5 в TDE, лечение раковых клеток оказалось значительно более эффективным.

Эксперименты, проведенные под руководством доцента Элизы Фонг, соавтора CSI Singapore, Института здравоохранения N.1 и Департамента биомедицинской инженерии при Колледже дизайна и инженерии NUS, показали, что опухоли, устойчивые к лечению, демонстрируют повышенный уровень SLC1A5. Поскольку глутамин подпитывает раковые клетки энергией, способствуя их росту и устойчивости к лечению, блокирование его поступления может повысить эффективность лечения рака.

Профессор Первез добавил: «Наше исследование подчеркивает, как внеклеточные везикулы, полученные из опухоли, способствуют устойчивости к противораковым препаратам, перенося такие белки, как SLC1A5, которые изменяют использование энергии в раковых клетках, что затрудняет их лечение. Разрывая коммуникационную сеть посредством блокирования SLC1A5, мы могли бы помочь пациентам восстановить преимущества терапии и потенциально повысить шансы на выздоровление от рака».

«Таким образом, уровни SLC1A5 можно использовать в качестве потенциального биомаркера для раннего выявления резистентности и принятия решений о лечении», — добавил первый автор исследования, доктор Джейшри Хирпара из CSI Singapore.

«Мы также надеемся лучше понять, как внеклеточные везикулы , полученные из опухоли , и белок SLC1A5 влияют на различные типы рака, чтобы предоставить новые идеи для более эффективного лечения. Имея этот механизм на вооружении, нам необходимо разработать методы лечения, которые позволят преодолеть перенос SLC1A5 в лабораторных условиях, прежде чем рассматривать клинические испытания».