Приблизительно у 1 из 25 человек разовьется рак толстой кишки в течение жизни, и ежегодно во всем мире диагностируется около 2 миллионов новых случаев. Химиотерапия обычно используется для лечения рака толстой кишки. Хотя это лечение первоначально эффективно в большинстве случаев, у многих пациентов после лечения возникают рецидивы.
Это исследование под руководством доктора Эдуарда Батлле, исследователя ICREA и руководителя лаборатории колоректального рака в IRB в Барселоне, показывает, что некоторые опухолевые клетки остаются в латентном состоянии, а после химиотерапии они реактивируются, вызывая 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, близкое к эмбриональному, и через некоторое время после химиотерапии, когда окружающая среда более благоприятна, реактивируются для регенерации опухоли во всей ее сложности. Эти стойкие клетки ответственны за рецидив рака после лечения.
«Химиотерапия эффективна и убивает большинство опухолевых клеток, но не все из них. Наше открытие раскрывает сущность группы персистентных клеток, устойчивых к химиотерапии, которые продолжают регенерировать опухоль после лечения. Наша работа прокладывает путь к развитию препаратов для уничтожения этих клеток, что сделает химиотерапию более эффективной и улучшит показатели выживаемости », — объясняет доктор Батль, также руководитель группы Cancer CIBER (CIBERONC).
Органоиды, анализ образцов от пациентов и ген Mex3a
Это исследование было проведено с использованием в основном органоидов, которые представляют собой образцы опухолей пациентов (или мышиные модели прогрессирующего рака), которые можно выращивать в лаборатории и которые воспроизводят сложность опухоли с точки зрения ее трехмерной структуры и изменчивость типов клеток. «Органоиды позволили нам проследить эволюцию клеток, ответственных за этот процесс, и наблюдать за их реакцией на химиотерапию», — объясняет Адриан Альварес-Варела, первый автор исследования.
В исследовании также участвовали мышиные модели колоректального рака, на которых исследователи смогли наблюдать и воспроизводить поведение этих стойких клеток, как в органоидах. Наконец, результаты, полученные на органоидах и мышах, были сопоставлены с транскриптомным анализом образцов пациентов.
Кроме того, доктор Батль и его сотрудники показали, 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 предполагает, что лекарства, нацеленные на него, могут действовать синергетически с химиотерапией и предотвращать рецидивы.
Будущая лабораторная работа будет сосредоточена на анализе основных молекулярных механизмов , в частности, того, как белок Mex3a поддерживает раковые стволовые клетки в этом спящем состоянии. Также будут рассмотрены процессы, запускаемые химиотерапией, которые позволяют клеткам генерировать состояние, подобное эмбриональному, что дает им возможность регенерировать различные типы клеток, присутствующие в опухоли, после окончания лечения.
