Рак толстой кишки, ведущая причина смерти от рака во всем мире, известен своей устойчивостью к лечению. Для этого есть много причин, но одна из них связана с группой стойких раковых клеток в толстой кишке, которые вызывают рецидивы. Обычные методы лечения против них в большинстве своем неэффективны. Ученые EPFL определили биологический механизм, который можно использовать для противодействия рецидивам рака толстой кишки. Подход активирует белок, который теряется в устойчивых раковых клетках. Исследователи смогли реактивировать его с помощью витамина А, тем самым уничтожив раковые клетки и предотвратив метастазирование. Исследование опубликовано в Cancer Cell и представляет новый способ лечения рака толстой кишки.
Когда пациент с раком толстой кишки получает лечение, e.грамм. химиотерапия, большинство раковых клеток отмирают. Но генетические мутации, которые в первую очередь вызвали рак, могут выжить в определенной группе клеток толстой кишки. На самом деле это стволовые клетки, а это означает, что они являются преждевременными клетками, ожидающими своего развития в полноценные нормальные клетки толстой кишки. После окончания лечения рака выжившие стволовые клетки, все еще содержащие раковые мутации, могут появиться снова и вызвать рецидив.
Лаборатория Йорга Хуэльскена из EPFL изучила, как дифференцированные клетки толстой кишки происходят из стволовых клеток кишечника. Используя множество различных методов, команда изучила клетки, модели мышей и образцы пациентов-людей.
Белки и сигнальные пути
Исследование было сосредоточено на белке под названием HOXA5, который принадлежит к семейству белков, регулирующих развитие плода. Эти белки вырабатываются на раннем этапе развития и работают вместе, чтобы гарантировать правильную идентификацию каждой ткани и правильную структуру тела и конечностей плода. Во взрослом организме такие белки, как HOXA5, регулируют стволовые клетки организма, чтобы поддерживать идентичность и функцию различных тканей. Команда Хуэльскена обнаружила, что в кишечнике HOXA5 играет важную роль в ограничении количества стволовых клеток, а также клеток, которые их производят.
Как и все белки, HOXA5 происходит из определенного гена. Исследование показало, что раковые стволовые клетки толстой кишки используют биологический механизм, который их блокирует. Этот механизм называется "сигнальный путь" потому что он включает в себя домино из молекул, каждая из которых активирует следующую по очереди. Целью сигнального пути является передача биологической информации из одной части клетки в другую, т.е.грамм. от внешней мембраны до ядра. Блокируя ген HOXA5, раковые стволовые клетки толстой кишки могут бесконтрольно расти и распространяться, вызывая рецидивы и метастазы.
Ретиноиды: способ дать отпор
Исследователи искали способы обратить вспять блокировку HOXA5. Ответ пришел из витамина А. Эта небольшая химическая структура называется ретиноидом, и известно, что она индуцирует дифференцировку стволовых клеток в коже. Ученые EPFL обнаружили, что ретиноиды могут повторно активировать HOXA5. У мышей с раком толстой кишки лечение ретиноидами блокировало прогрессирование опухоли и нормализовало ткани. Снова включив ген HOXA5, это лечение уничтожило раковые стволовые клетки и предотвратило метастазирование у живых животных. Исследователи получили аналогичные результаты с образцами от реальных пациентов.
Новое исследование предполагает, что пациенты, которым может помочь это хорошо переносимое лечение, могут быть идентифицированы на основе их паттерна экспрессии гена HOXA5. Ретиноидная дифференцировочная терапия может быть значительно эффективной против рака толстой кишки не только для лечения существующего заболевания, но и в качестве превентивной меры у пациентов с высоким риском.