Найти и уничтожить
Группа исследователей из Университета Техаса в Далласе разработала новый метод локализации агрессивных опухолевых клеток. Цель данного направления заключается в предупреждении метастазирования и предотвращении рецидива рака после успешного лечения.
Не все раковые клетки одинаковые. Существует небольшая группа клеток, которые гораздо более агрессивны, чем другие — это раковые стволовые клетки. Они порождают вторичные опухоли, даже после того, как первичная опухоль была успешно вылечена. Эти клетки трудно уничтожить, но ещё труднее их найти.
Стволовые клетки есть в различных тканях тела. В отличие от обычных клеток, которые имеют ограниченный срок работы, они могут делиться и восстанавливаться в течение длительного периода времени. Они также являются неспециализированными: одни клетки могут превращаться в другой тип клеток. Например, стволовые клетки костного мозга могут стать остеоцитами, адипоцитами или клетками крови.
Раковые стволовые клетки тоже не специализированы и способны к самовосстановлению до тех пор, пока не превратятся в раковые клетки.
Самые эффективные существующие методы лечения первичных опухолей не могут уничтожить раковые стволовые клетки. Даже если первичная опухоль успешно лечится, эти клетки могут мигрировать в кровь и остаться незамеченными иммунной системой. После окончания курса терапии они могут дать начало рецидиву опухоли и метастазам. Такие вторичные опухоли могут появиться спустя годы. Часто они более агрессивны и труднее поддаются лечению.
Уничтожение стволовых клеток в первичной опухоли даёт надежду окончательно победить злокачественный процесс. В настоящее время не существует клинически испытанных препаратов, селективно нацеленных на раковые стволовые клетки. Сложность заключается, в первую очередь, в поиске – их мало, и они, как правило, «прячутся» глубоко в ткани опухоли.
Исследователи использовали двухступенчатый процесс сортировки около 40 000 химических соединений с целью поиска вещества, которое бы избирательно связывалось со стволовыми клетками рака молочной железы, игнорируя при этом зрелые раковые клетки.
Изначально авторы хотели найти способ дифференцировать раковые клетки от здоровых. Но в ходе работы выяснилось, что новый метод более специфичен и позволяет выделить раковые стволовые клетки.
Используя имеющиеся данные о физических свойствах, которые отличают раковые стволовые клетки, авторы исследования инкубировали стволовые и зрелые клетки рака молочной железы вместе с 40 000 маленьких пластиковых шариков, покрытых несколькими копиями одного из лигандов.
Процесс поиска соединения, тропного к раковым стволовым клеткам: синим цветом отмечены пластиковые шарики, несущие на себе различные агенты, красным – раковые стволовые клетки. Источник: UT Dallas.
После двух проверок был выявлен конкретный лиганд, который связывался только с раковыми стволовыми клетками. Его и использовали для отделения их от зрелых.
Для подтверждения свойства лигандов находить раковые стволовые клетки, выделенные ими наборы клеток вводили мышам и наблюдали за животными, оценивая рост опухоли.
В группе раковых стволовых клеток был отмечен быстрый рост опухоли. Примечательно, что в группе мышей, которым ввели опухолевые клетки, предварительно удалив стволовые, роста опухоли не было вообще. Эти данные доказывают, что элиминация раковых стволовых клеток ведёт к дегенерации опухоли.
Авторы пишут, что лиганды, способные находить раковые стволовые клетки, могут использоваться как в лечении, так в диагностике онкологических заболеваний. Самая простая модель применения: присоединение к лиганду лекарственного препарата, который избирательно уничтожал бы раковые стволовые клетки.
Статья L. Chen et al. A Synthetic Binder of Breast Cancer Stem Cells опубликована в Chemistry — A European Journal.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» htpp://vechnayamolodost.ru по материалам UTD News Center: University Scientists Isolate Cancer Stem Cells Using Novel Method.