Используя только микроскоп, итальянский хирург Франческо Дюранте был поражен сходством между клетками в наиболее злокачественных раковых образованиях и эмбриональными клетками органа, в котором возник рак.
Более чем через столетие ученые из Института Солка выявили причину сверхъестественного сходства: клетки в раковых опухолях молочной железы человека разделяют черты с эмбриональными стволовыми клетками молочной железы (груди), которые являются предшественниками всех типов клеток у молочных желез. Понимание этого вывода опубликовано в журнале Cell Reports от 7 августа 2018 года.
«Дюранте был предвестником», - говорит профессор Джеффри Уол, обладатель кафедры Дэниела и Мартины Льюис и старший автор работы. «Он ожидал связанности клеток в эмбрионах со злокачественными раковыми образованиями и что бездействующие раковые клетки можно было «пробудить» под воздействием «постоянных раздражений», которые мы теперь признаем воспалением. Мы можем использовать идеи, полученные в нашей работе разработать более эффективные стратегии диагностики и лечения».
Например, рак молочной железы человека обладает некоторыми своеобразными метаболическими особенностями с ранними эмбриональными стволовыми клетками молочной железы, которые могут быть нацелены на терапевтические цели. Кроме того, белки, специфически выраженные в эмбриональных клетках, которые также экспрессируются в раке, могут быть использованы для разработки новых диагностических агентов или инструментов для иммунной терапии.
Рак был назван «карикатурой на развитие», воспроизводящей особенности состояния эмбриональных стволовых клеток для собственных порочных целей. Таким образом, Уол и его исследовательская группа в Салке вместе со следователем Бенджамином Спайком из Института рака Хантсмана в Университете штата Юта использовали самые современные методы для создания атласа генов, выраженных в каждой грудной клетке с самого раннего развития до совершеннолетия, процесс, требующий анализа многих тысяч ячеек. Они использовали этот «атлас с одной клеткой-транскриптомом» для сравнения генов, выраженных в раке молочной железы человека. Это привело к пониманию того, как стволовые клетки груди возникают в раннем развитии и как они превращаются в два разных типа клеток, которые составляют зрелую железу.
«Был большой интерес к определению того, как редкие клетки в опухолях могут стимулировать рост опухоли и резистентность к терапии», - говорит Спайк, который является доцентом онкологических наук в Университете штата Юта и соавтором статьи. «Большая часть молекулярного механизма, который они используют для этого, оказывается кооптированной и поврежденной из стволовых клеток и предшественников, которые использовали этот механизм для создания нормальной ткани во время развития. Наше исследование представляет собой атлас ответственных генов, которые можно тестировать на их потенциал как терапевтических целей».
«Эта работа показывает разнообразие способов, которыми клетки могут войти в состояние стебля, которое характеризуется их пластичностью или гибкостью развития», - добавляет первый автор Раджшехар Гирадди, научный сотрудник Salk в лаборатории Валя. «Это говорит о том, что раковые клетки могут получить свою пластичность по многим стратегиям, аналогичным тем, которые мы обнаруживаем при нормальном развитии».
Эта пластичность развития, вероятно, объясняет, как клетки в пределах одной опухоли могут казаться настолько отличными друг от друга и, вероятно, лежат в основе сверхъестественной способности злокачественных раковых клеток стать устойчивыми к большинству методов лечения.
Теперь, вооружившись этим знанием генетических сигнатур разных состояний клеток, лаборатория разрабатывает новые способы взглянуть на перепрограммирование взрослых клеток в состояния, связанные с раком.
«Было бы здорово, если мы сможем выяснить, как предотвратить перепрограммирование раковых клеток, чтобы они стали настолько пластическими» говорит Вал. «Раковые заболевания - очень адаптивные заболевания, требующие нападения на них из разных направлений».
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180807171102.htm
Комментарии
Пока комментариев нет
Новый комментарий