Раковые клетки часто мигрируют из органа, в котором они возникли, и прячутся в состоянии бездействия в других частях тела. Эти клетки могут реактивироваться в любое время и представляют серьезный риск рецидива и метастазирования. Вероятность излечения рака значительно снижается после того, как болезнь распространилась.
Состояние покоя опухоли остается одной из величайших загадок с точки зрения научного понимания прогрессирования рака; идентификация и уничтожение неактивных опухолевых клеток остается важной задачей в области лечения рака.
Тем не менее, текущие исследования в Massey могут дать принципиально новое понимание новых терапевтических средств против рака путем нацеливания на клетки в определенном состоянии неактивности, называемом старением. Исследование возглавляет Дэвид Гевиртц, доктор философии.D., участник исследовательской программы «Развивающая терапия» в Massey и профессор фармакологии и токсикологии Медицинской школы VCU; Хисаши Харада, доктор наук.D., участник исследовательской программы по передаче сигналов раковых клеток в Massey и доцент Института исследований здоровья полости рта Philips при Школе стоматологии VCU; и Джозеф Лэндри, доктор философии.D., участник исследовательской программы молекулярной генетики рака в Massey и доцент кафедры генетики человека и молекулярной генетики в Медицинской школе VCU.
«Совершенно неясно, как опухолевые клетки могут выжить в организме в течение месяцев или лет, только чтобы вырваться из состояния покоя и вызвать рецидивирующее заболевание», – сказал Гевиртц. «Наши исследования показали, что одной из форм покоя опухоли может быть старение, длительная форма остановки роста, которая, как можно доказать, вызывается в опухолевых клетках химиотерапевтическими препаратами и радиацией. Если спящие опухоли на самом деле находятся в этом состоянии старения, возможно, они могут быть подвержены элиминации сенолитическими агентами (класс малых молекул, которые исследуются, чтобы увидеть, могут ли они избирательно вызывать гибель стареющих клеток)."
Клеточное старение долгое время понималось как реакция на повреждение ДНК, при которой нормальные клетки перестают делиться; однако его роль в раковых клетках в значительной степени неизвестна.
Сенолитические агенты – это препараты, которые запрограммированы на поиск и уничтожение клеток в состоянии старения.
Исследование, проведенное Гевиртцем и недавно опубликованное в «Биохимической фармакологии», продемонстрировало, что клетки рака груди и легких, вызванные химиотерапией в состояние старения, в конечном итоге способны восстанавливаться и повторно размножаться быстрыми темпами в культуре и у мышей.
Это открытие поставило под сомнение широко распространенное представление о стареющих раковых клетках.
«В течение многих лет преобладала точка зрения, что старение – это необратимая форма задержки роста», – пояснил Гевиртц. "В течение последних нескольких лет научное сообщество пришло к выводу, что это не обязательно так и что клетки могут повторно возникать после старения и вызывать опухоли, причем опухоли иногда более агрессивны, чем исходное заболевание."
Основываясь на этих выводах, Гевиртц опубликовал статью в Cancer Research, в которой говорится, что стареющие клетки имеют важное значение для дальнейших исследований, направленных на лучшее понимание того, как опухолевые клетки уклоняются от существующих методов лечения рака и скрываются в состоянии покоя, а также для информирования о разработке новых методов лечения рака.
"Если старение является формой покоя опухоли, то опухолевые клетки, которые ускользают от старения и выживают, в некоторых случаях становятся источником рецидивов болезни. Их устранение даст преимущество в выживании для больных раком ", – добавил Гевиртц.
В качестве средства для дальнейшего изучения этой концепции Гевиртц, Харада и Ландри получили пятилетнюю выплату в размере 1 доллара США.Грант в размере 2 миллионов рандов от Национального института рака на исследование того, могут ли сенолитические препараты эффективно устранять стареющие опухолевые клетки легких, чтобы предотвратить или, по крайней мере, значительно подавить рецидив рака.
Они будут проверять способность препарата ABT-263, ингибитора BCL-2, воздействовать на клетки в стареющем состоянии и разрушать их, а также стремятся определить конкретную роль, которую белки семейства BCL-2 (гены, регулирующие гибель клеток) играют в относительно разрушения или сохранения спящих опухолевых клеток.
Неизвестно, какую роль иммунная система играет в поддержании спячки опухоли, вызванной терапией.
«В течение некоторого времени было известно, что иммунная система контролирует рост опухолей», – сказал Ландри. "Менее ясно, как методы лечения рака и вызываемое ими старение влияют на эту естественную реакцию.
Они, вероятно, будут оказывать сложное влияние на контроль спящих клеток, вызванных терапией."
Одной из основных целей этого исследования будет определение участия иммунных ответов на старение опухолевых клеток, вызванное химиотерапией и облучением в отсутствие и в присутствии сенолитических препаратов.
«Мы также надеемся разработать терапевтическую стратегию для устранения немелкоклеточных клеток рака легкого, которые могут способствовать рецидивирующему заболеванию», – сказал Гевиртц.