Примерно у 1 из 25 человек в течение жизни развивается рак толстой кишки, и каждый год во всем мире диагностируется около 2 миллионов новых случаев заболевания. Химиотерапия обычно используется для лечения рака толстой кишки. Хотя это лечение изначально эффективно в большинстве случаев, у многих пациентов после лечения наступает рецидив.

Это исследование, проведенное под руководством доктора Эдуарда Батлле, исследователя ICREA и руководителя Лаборатории колоректального рака в IRB Barcelona, показало, что некоторые опухолевые клетки остаются в латентном состоянии и после химиотерапии они реактивируются, вызывая тем самым рецидив. Их исследование опубликовано в журнале Nature Cancer.

Короче говоря, ученые обнаружили, что опухолевые стволовые клетки с активностью белка Mex3a остаются в латентном состоянии, что придает устойчивость к химиотерапии. Благодаря действию препаратов, используемых при этом лечении, эти клетки принимают состояние, сходное с эмбриональным, и через некоторое время после химиотерапии, когда окружающая среда более благоприятна, они реактивируются для регенерации опухоли во всей ее сложности. Эти персистирующие клетки ответственны за рецидив рака после лечения.

"Химиотерапия эффективна и убивает большинство опухолевых клеток, но не все из них. Наше открытие раскрывает идентичность группы персистирующих клеток, которые устойчивы к химиотерапии и продолжают регенерировать опухоль после лечения. Наша работа прокладывает путь к разработке лекарств для уничтожения этих клеток, которые сделают химиотерапию более эффективной и улучшат показатели выживаемости", - объясняет доктор Батлле, также руководитель группы Cancer CIBER (CIBERONC).

Органоиды, анализ образцов, взятых у пациентов, и ген Mex3a

Это исследование было проведено с использованием в основном органоидов, которые представляют собой образцы опухолей от пациентов (или от мышиных моделей прогрессирующего рака), которые могут быть выращены в лаборатории и которые воспроизводят сложность опухоли с точки зрения ее трехмерной структуры и изменчивости типов клеток. "Органоиды позволили нам проследить эволюцию клеток, ответственных за весь процесс, и наблюдать за их реакцией на химиотерапию", - объясняет Адриан Альварес-Варела, первый автор исследования.

В исследовании также использовались мышиные модели колоректального рака, в которых исследователи смогли наблюдать и воспроизводить поведение этих персистирующих клеток, как и в органоидах. Наконец, результаты, полученные на органоидах и мышах, были сопоставлены с транскриптомным анализом образцов, взятых у пациентов.

Кроме того, доктор Батлле и его коллеги показывают, что удаление гена Mex3a с помощью методов генной инженерии делает клетки колоректального рака очень чувствительными к химиотерапии. В экспериментальных моделях этого типа рака метастазы с дефицитом Mex3a полностью устраняются с помощью химиотерапии. Хотя функции гена Mex3a до сих пор неизвестны, это открытие позволяет предположить, что препараты, нацеленные на него, могут действовать синергически с химиотерапией и предотвращать рецидивы.

Будущая лабораторная работа будет сосредоточена на анализе лежащих в основе молекулярных механизмов, в частности того, как белок Mex3a поддерживает раковые стволовые клетки в этом состоянии покоя. В нем также будут рассмотрены процессы, вызванные химиотерапией, которые позволяют клеткам генерировать состояние, подобное эмбриональному, что дает им потенциал для регенерации различных типов клеток, присутствующих в опухоли, после окончания лечения.

ИСТОЧНИК