Ученые из Дублинского Тринити-колледжа совершили прорыв в понимании того, как раковые клетки избегают убивающих их эффектов химиотерапии и переходят в «состояние зомби», называемое преждевременным старением, которое может привлечь ранозаживляющие свойства иммунной системы.
Хотя наша иммунная система защищает от инфекций, она также играет важнейшую роль в заживлении ран. Благодаря этой способности иммунная система стимулирует деление клеток в поврежденных тканях, чтобы заменить клетки, утраченные в результате травмы, а также доставляет в поврежденные ткани дополнительные питательные вещества и кислород, запуская рост новых кровеносных сосудов. Этот сложный и хорошо скоординированный процесс обеспечивает выработку новых клеток только там и тогда, где и когда это необходимо.
Однако раковые клетки могут использовать возможности заживления ран в своих целях, маскируясь под поврежденные ткани и заставляя иммунную систему помогать им делиться и получать дополнительный кислород и питательные вещества, вместо того чтобы уничтожать их. По этим причинам рак называют «незаживающей раной». До сих пор было плохо изучено, как он задействует способность иммунной системы к заживлению ран.
В недавно опубликованном в журнале Science Advances исследовании ученые из Института генетики Смурфита при Тринити-колледже в Дублине обнаружили, что молекулы, называемые ингибиторами апоптоза (IAP), могут помочь опухолям избежать гибели под воздействием широко используемых химиотерапевтических препаратов.
Команда обнаружила, что ингибиторы апоптоза в таких условиях нейтрализуют убивающие клетки молекулы, называемые «рецепторами смерти», которые активируются в ответ на повреждение ДНК, вызванное химиотерапией.
Более того, вместо того чтобы просто позволить опухолям избежать губительного воздействия химиотерапевтических препаратов, ингибиторы апоптоза позволили выжившим опухолевым клеткам перейти в крайне необычное «состояние зомби», называемое преждевременным старением, при котором клетки превращаются в координаторов заживления ран, способных управлять благоприятным иммунным ответом и помогать опухолям восстанавливаться после химиотерапии.
Сенесцентные клетки — это не делящиеся клетки-зомби, которые претерпевают значительные изменения в течение нескольких дней после воздействия химиотерапии, в том числе увеличиваются в 10 раз по сравнению с обычной клеткой и активируют гены, связанные с заживлением ран. Эти изменения наделяют их значительно возросшей способностью выделять медиаторы воспаления, что привлекает клетки иммунной системы. Считается, что накопление сенесцентных клеток в тканях с возрастом способствует воспалительным процессам, связанным со старением, а также ухудшению нормальной функции многих тканей.
Ученые также обнаружили, что продолжительность жизни стареющих клеток, образующихся в ответ на химиотерапию, во многом зависит от ингибиторов апоптоза. Соответственно, соединения, нейтрализующие ингибиторы апоптоза, избирательно уничтожают стареющие клетки, реактивируя в них программу самоуничтожения с помощью «рецепторов смерти».
Опухоли, устойчивые к химиотерапии, по-прежнему представляют серьезную проблему для врачей. Улучшение методов лечения, позволяющих нейтрализовать большое количество таких опухолей, повысит качество жизни и увеличит выживаемость, но для этого ученым необходимо понять, как функционируют опухоли и в чем их слабые места. Это исследование выявило механизм, объясняющий, как некоторые опухоли избегают гибели и используют иммунную систему организма для своего восстановления, а также позволило определить новые методы лечения, которые их уничтожают.
Комментируя полученные результаты, профессор Мартин заключил: «Новые данные указывают на возможные способы снижения защитных механизмов опухолей путем нейтрализации ингибиторов апоптоза после введения химиотерапевтических препаратов, что должно препятствовать их старению и убивать больше опухолевых клеток».
