Важное открытие поможет вылечить рак навсегда

Ученые Университета Хоккайдо (Япония) разработали гидрогель, который способен превратить дифференцированные раковые клетки в стволовые в течение 24 часов. Этот гидрогель позволит в будущем тестировать новые лекарства от рака, действие которых направлено против раковых стволовых клеток (РСК). Именно способность РСК защищаться от действия лекарств делает рак неизлечимым заболеванием.

Что такое РСК?

Концепция раковых стволовых клеток получила развитие в 90-х годах ХХ века. В 2011 году на конференции по раковым стволовым клеткам им дали определение – это неопластические (злокачественные) клетки, которые обладают способностью в течение неограниченного или очень долгого временного периода размножать или поддерживать солидную (плотную) раковую опухоль или лейкоз.

Многие исследователи остались недовольны этим определением, так как оно не учитывает важную особенность РСК: самообновление. Она может бесконечно делиться. Уже в 2015 году определение изменили. Помимо самообновления к нему добавили способность к выработке раковых дифференцированных клеток. Причем последние могут иметь разную степень зрелости.

 Ключевые особенности РСК состоят в следующем: они составляют минимальную долю в общей популяции клеток, имеют специфичные маркеры на поверхности (по ним можно отличить РСК) и постоянно поддерживают способность опухоли расти. Так же РСК имеют неограниченный запас делений и устойчивы к терапии за счет выработки особых защитных белков. Кроме того, у раковых стволовых клеток повышена способность к восстановлению ДНК и активации сигналов выживания.

Что делали ученые?

Японские ученые получили РСК шести типов злокачественных опухолей: глиобластомы, саркомы, рака легкого, толстого кишечника, мочевого пузыря и эндометрия. В будущем, используя новую технологию, можно будет получить РСК и других типов новообразований, чтобы создать нацеленные против них препараты.

Затем исследователи создали гидрогель DN. В него помещают дифференцированные раковые клетки, из которых преимущественно состоит опухоль. В течение 24 часов происходит их развитие до РСК.

Это подтверждают молекулярные исследования: начинается продукция специфических маркеров РСК, таких как SOX2, Oct3, Oct4 и фактор Яманака. Кроме того, ученые пересадили выращенные клетки мышам, и он «закрепились» в их организме, дав начало злокачественной опухоли. При трансплантации «обычных» раковых клеток этого бы не произошло.

Как это поможет вылечить рак?

Теперь можно создавать популяции раковых стволовых клеток, чтобы изучать, как они работают, и тестировать на них новые лекарства. Первые шаги в этом направлении уже сделаны.

Ученые уже провели эксперименты на РСК, открыв механизм их индукции (запуска). Они выяснили, что этот процесс происходит при участии кальциевых каналов и белка остеопонтина.  

«В будущем гель DN можно будет использовать для определения типов раковых клеток и для производства персонализированных лекарств, которые улучшат показатели выживаемости больных раком», - сказал Шинья Танака, профессор медицинского факультета Университета Хоккайдо.

Именно РСК не дают врачам излечить рак полностью при помощи лекарств. Они в небольшом количестве сохраняются в тканях, даже когда вся опухоль и её метастазы погибают. Затем из этой небольшой популяции растет новая опухоль. Теперь врачи смогут разработать препараты, нацеленные непосредственно на РСК, чтобы вылечить рак и избежать рецидива.

Новость подготовлена по материалам:

Uprooting cancer: Hydrogel rapidly reverts cancer cells back to cancer stem cells, Medical Xpress

Cancer stem cells: Plasticity versus therapy, Acta Naturae