Злокачественная опухоль рассылает окружающим её здоровым клеткам особые мембранные пузырьки с молекулярными инструкциями, превращающие нормальную клетку в раковую.
Рак не считается заразной болезнью. Хотя некоторые его разновидности могут быть вызваны вирусами, даже в этом случае получить полноценное заболевание после заражения будет довольно трудно – жизнедеятельность онковируса не всегда приводит к развитию злокачественной опухоли. Два исключения, когда опухоль легко передаётся и одновременно отличается высокой агрессивностью, опасны лишь для собак (трансмиссивная венерическая саркома собаки) и сумчатого тасманийского дьявола (так называемая лицевая опухоль тасманийского дьявола).
Однако, если от человека к человеку рак почти не передаётся, то от клетки к клетке он может перейти очень легко. К такому выводу пришли исследователи из Онкологического центра им. М. Д. Андерсона в Техасском университете, обнаружившие, как злокачественные клетки распространяют болезнь на здоровых соседей с помощью молекул РНК. Многие клетки, раковые в том числе, выбрасывают наружу, в межклеточное пространство, небольшие мембранные пузырьки-экзосомы, содержащие белки, ДНК и РНК. В некоторых случаях это просто молекулярный мусор, но бывает, что экзосомы содержат сигнальные молекулы, с помощью которых одна клетка посылает сообщение другой.
Ранее было показано, что злокачественные клетки создают больше экзосом, чем нормальные клетки. Рагху Каллури (Raghu Kalluri) и его сотрудники обнаружили, что мембранные пузырьки, выделяемые культивируемыми раковыми клетками, заметно отличаются по содержимому: по сути, они представляют собой маленькие фабрики, производящие микрорегуляторные РНК. Как известно, такие РНК не несут никакой информации о белках, но зато могу влиять на активность других генов.
Когда экзосомы, взятые от клеток человеческого рака молочной железы, вводили здоровым мышам, у животных начинала развиваться опухоль. Если же мышам вводили экзосомы нормальных клеток, то и опухоли никакой не получалось. Точно так же мыши оставались здоровыми, если в раковых экзосомах, что им вводили, отключали механизм синтеза микрорегуляторных РНК. Опыт повторили с образцами, взятыми уже не из культуры злокачественных клеток, а из больных людей. Эффект был тот же: 8 из 11 образцов спровоцировали раковое перерождение в клеточной культуре и развитие опухоли при введении мышам. Экзосомы, выделенные из крови здоровых людей, в этом смысле были безвредны.
То есть мембранные пузырьки выступали в роли межклеточных инфекционных агентов, они несли в себе молекулярные инструкции (в виде микроРНК) для перепрограммирования здоровой клетки в злокачественную. Иными словами, рак может распространяться по организму не только с помощью блуждающих метастазных клеток, но и попросту превращая нормальные клетки в больные. Результаты экспериментов авторы работы опубликовали в Cancer Cell.
Пока что непонятно, как далеко раковые экзосомы могут путешествовать по телу, но, судя по тому, что доставали их из крови, с транспортировкой у них проблем нет. Хотя даже если «заразный эффект» имеет место на небольшом расстоянии от опухоли, проблема никуда не исчезает – со злокачественным заражением всё равно нужно что-то делать. А чтобы понять, что именно тут можно сделать, нужно узнать, как именно происходит контакт нехорошего мембранного пузырька с нормальной клеткой, почему нормальная клетка принимает опасный груз, и как в ней действуют регуляторные молекулы из опухоли. Ну а пока исследователи будут всё это выяснять, экзосомы можно использовать в диагностических тестах, чтобы следить за динамикой болезни.
Автор: Кирилл Стасевич