Когда рост становится слабостью раковых клеток

Исследователи ETH изучают, что происходит, когда клетки превышают свой нормальный размер и становятся сенесцентными. Новые данные могут помочь оптимизировать терапию рака.

Рост — фундаментальный биологический процесс. В многоклеточных организмах рост клеток строго регулируется. Однако раковые клетки растут бесконтрольно, не реагируя на стоп-сигналы.

Преимущество может стать недостатком

Несколько исследований в журнале Molecular Cell показывают, что неконтролируемый рост — это не только преимущество, но и слабость раковых клеток.

Профессор Габриэль Нойрор и его группа исследуют, как размер клетки влияет на её функцию и состояние сенесценции. В этом состоянии клетки аномально крупные, теряют способность делиться, но остаются метаболически активными.

Сенесценция — цель некоторых методов лечения рака.

Сбой в репарации ДНК

Исследователь Сандья Манохар изучала, влияет ли чрезмерный размер на функции сенесцентных клеток. Она обрабатывала нераковую и раковую (рак молочной железы) клеточные линии веществами, ингибирующими рост и деление.

• При использовании только ингибиторов деления клетки переставали делиться, но продолжали расти и входили в сенесценцию, безвозвратно теряя способность к делению даже после отмены препарата.
• Ключевая причина — крупные клетки не могут эффективно репарировать повреждения ДНК, например, двунитевые разрывы, возникающие при репликации.
• У них некорректно активируется ключевой сигнальный путь p53–p21, критичный для ответа на повреждения ДНК. В результате накапливаются нерепарируемые разрывы, что делает деление невозможным.

Может ли комбинированная терапия быть контрпродуктивной?

Когда клетки обрабатывали одновременно ингибиторами роста и деления, после отмены веществ они снова могли нормально делиться и размножаться.

«В терапии рака это именно то, чего вы не хотите», — говорит Габриэль Нойрор.

Он поясняет: «Основываясь на наших наблюдениях в культуре клеток, можно ожидать повышенный риск рецидива при одновременном применении ингибиторов деления и роста. Более логично сначала использовать ингибитор деления, а затем препарат, который дополнительно повреждает ДНК клеток и делает деление полностью невозможным».

Необходимы клинические испытания

Пока выводы сделаны только на моделях клеточных культур. Поскольку рост и деление сильно зависят от микроокружения, необходимы дальнейшие испытания на органоидах и образцах тканей.

Идея исследователей ETH находит поддержку в трёх других международных исследованиях, опубликованных в том же номере Molecular Cell. Они показывают, что раковые клетки с гиперактивным ростом чувствительны к лечению ингибиторами деления.

Поскольку такие вещества уже используются для лечения некоторых типов рака молочной железы, новые данные могут повлиять на стратегии терапии.