Опухолевые клетки начинают быстро расти и активно путешествовать под действием молекулярных сигналов от своих соседей.
Чем дальше развивается раковая опухоль, тем менее она однородна: в ней появляются группы клеток, отличающиеся по форме, по скорости роста, по набору мутаций. Разнородность помогает опухоли выжить: в случае лечения каким-то лекарством оно убьёт только часть клеток, другие же останутся нечувствительны к терапии из-за каких-то своих особенностей.
Исследователи из Гарварда пишут в Nature Communications, что внутреннее разнообразие опухоли открывает дорогу метастазам. Данные о том, что разные опухолевые клетки (разные в пределах одной опухоли) как-то помогают друг другу распространяться по организму, на самом деле появлялись и раньше, но как эта помощь происходит в деталях, удалось выяснить только сейчас. Для эксперимента выбрали человеческий рак яичника, который в исследовательском смысле удобен тем, что его можно пересадить мышам и у мышей он будет метастазировать. В одной и той же человеческой опухоли можно выделить несколько групп клеток. Таких групп в лаборатории вырастили одиннадцать (каждая группа была клоном одной клетки одного типа), и пересадили их мышам, по отдельности или вместе.
Когда группы клеток пересаживали по отдельности, то только клетки одного клона из одиннадцати, названного CL31, более-менее активно росли. Все остальные не росли, хирели и начисто погибали. Но если пересаживали смесь раковых клеток разных типов, то опухоль бурно росла и рассылала метастазы. Тогда исследователи пометили клетки разных типов, чтобы понять, как они взаимодействуют в пределах одной опухоли. Поначалу всех клеток было одинаковое число, но через несколько недель более 80% клеток составляли клетки лишь одной разновидности – той самой CL31, которая могла более-менее расти в одиночку. И вторичные опухоли, которые образовались из метастазных клеток, состояли почти что только из клеток этого успешного клона. Но, как мы только что сказали, сам по себе он формировать метастазы не мог. То есть клону CL31 требовалась помощь клеток других разновидностей – хотя их он постепенно вытеснял из опухоли.
В клетках CL31 был особенно активен ген, про который известно, что он помогает расти опухолям в разных органах, в частности, в молочной железе. Но чтобы этот ген стал таким активным, ему нужен активатор – белок амфирегулин. В свою очередь, амфирегулин дают клеткам CL31 их соседи по опухоли, клетки другой разновидности. Лишь почувствовав сигнал от соседей, клетки CL31 получают возможность вторгнуться в другие ткани и сформировать метастатические опухоли. Причём амфирегулиновый сигнал может быть недолгим: попользовавшись соседским сигнальным белком, клетки CL31 вытесняют соседей из опухоли и начинают активно расти и рассылать метастазы уже без чьей-либо помощи.
Остаётся вопрос, насколько важна разновидность соседских клеток, которые делают клон CL31 более агрессивным – всё-таки разновидностей раковых клеток в опухоли яичника может быть не две, а намного больше (выше было сказано про целых одиннадцать клонов). Разумеется, эти данные надо будет перепроверить на настоящих больных, и заодно выяснить, есть ли какие-то лекарства, которые могли бы подавить сигнал в виде белка амфирегулина от одних раковых клеток к другим.
Также было бы важно узнать, такой ли механизм поддержки в опухолях другого типа, или же какой-то другой. Но в целом новые данные помогают яснее представить групповое поведение злокачественных клеток. Мы уже как-то писали, что и на колонизацию новых тканей раковые клетки отправляются целыми бандами. Возможно, прогресс в терапии самых разных видов рака получилось бы значительно ускорить с помощью таких средств, которые бы препятствовали злокачественным клеткам общаться и действовать группами.
Автор: Кирилл Стасевич