Исследователи из онкологического центра Киммела в Джефферсоне пролили новый свет на давнюю загадку о том, что заставляет опухоль расти и как остановить ее. Интересно, что раковые клетки ускоряют старение соседних клеток соединительной ткани, вызывая воспаление, которое в конечном итоге обеспечивает "топливо" чтобы опухоль росла и даже давала метастазы.
Этот показательный симбиотический процесс, который похож на то, как мышцы и клетки мозга взаимодействуют с телом, может оказаться полезным для разработки новых лекарств для профилактики и лечения рака. В этой простой модели наши тела обеспечивают питание раковых клеток посредством хронического воспаления.
"Люди думают, что воспаление вызывает рак, но никогда не понимали механизма," сказал профессор и заведующий кафедрой биологии стволовых клеток & Регенеративная медицина в Медицинском колледже Джефферсона Университета Томаса Джефферсона и член онкологического центра Киммела. "Мы обнаружили, что раковые клетки ускоряют старение и воспаление, что вырабатывает высокоэнергетические питательные вещества для питания раковых клеток."
При нормальном старении ДНК повреждается, и тело начинает разрушаться из-за окислительного стресса. "Мы все медленно ржавеем, как Железный человек в Волшебнике страны Оз," Доктор. Лисанти сказал. "И в локальной среде опухоли происходит очень похожий процесс." Интересно, что раковые клетки вызывают "окислительный стресс," процесс ржавления в нормальной соединительной ткани с целью извлечения жизненно важных питательных веществ.
Доктор. Лисанти и его команда ранее обнаружили, что раковые клетки вызывают этот тип стрессовой реакции (аутофагию) в соседних клетках, чтобы питаться и расти. Однако механизм, с помощью которого раковые клетки вызывают этот стресс, и, что более важно, взаимосвязь между соединительной тканью и то, как это происходит "энергия" передается было неясно.
"Никто полностью не понимает связь между старением и раком," сказал доктор. Лисанти, который использовал доклинические модели, а также опухоли от пациентов с раком груди, чтобы изучить эти механизмы. "Сейчас мы видим, что с возрастом все ваше тело становится более чувствительным к этому паразитарному механизму рака, а раковые клетки избирательно ускоряют процесс старения за счет воспаления в соединительной ткани."
Это помогает объяснить, почему рак существует у людей всех возрастов, но восприимчивость к ним увеличивается с возрастом. Если раковые клетки достаточно агрессивны, они могут вызвать ускоренное старение опухоли, независимо от возраста, чтобы ускорить процесс.
Выводы исследователей были опубликованы в Интернете 1 июня в журнале Cell Cycle в трех отдельных статьях.
В одной статье анализируются профили генов соединительной ткани, захваченной лазером, связанной со смертельными опухолями, у пациентов с раком груди. В этой статье летальные раковые заболевания демонстрируют тот же паттерн экспрессии генов, связанный с нормальным старением, а также болезнь Альцгеймера. Фактически, эти признаки старения и болезни Альцгеймера могут определить, у каких пациентов с раком груди будут развиваться метастазы. Исследователи обнаружили, что окислительный стресс – это обычное явление "Водитель" как при деменции, так и при распространении раковых клеток.
В другом исследовании ученые объясняют, что раковые клетки инициируют "лактатный челнок" переместить лактат ?? "еда"?? от соединительной ткани до раковых клеток. Есть транспортер, который "проливание" лактат из соединительной ткани и транспортер, который затем "глотает" это в раковых клетках."
Подразумевается, что фибробласты соединительной ткани питают раковые клетки напрямую через насосы, называемые MCT1 и MCT4, или переносчиками монокарбоксилатов. Исследователи видят, что лактат похож на "конфеты" для раковых клеток. И раковые клетки зависимы от этого запаса "конфеты."
"По сути, мы впервые показали, что в опухолях человека есть лактатный челнок," сказал доктор. Лисанти. "Впервые он был обнаружен почти 100 лет назад в мышцах, 15 лет назад в мозге, и теперь мы показали, что этот шаттл также существует в опухолях человека."
Это все тот же механизм, где буквально один тип клеток "кормит" другой. Раковые клетки – это "Королева пчел," а клетки соединительной ткани являются "Рабочие пчелы." В этой аналогии "Королева пчел" используйте старение и воспаление как сигнал, "Рабочие пчелы" сделать больше еды.
Исследователи также определили MCT4 как биомаркер окислительного стресса в фибробластах, связанных с раком, и его ингибирование может быть новой мощной противораковой терапией.
"Если смертельный рак – это болезнь "ускоренное старение" в соединительной ткани опухоли, больные раком могут получить пользу от терапии сильными антиоксидантами и противовоспалительными препаратами," сказал доктор. Лисанти. "Антиоксидантная терапия поможет "отключить подачу топлива" для раковых клеток." Антиоксиданты также обладают естественным противовоспалительным действием.