Хирургическое удаление или химиотерапия могут оказаться эффективными для устранения первоначальной опухоли, но часто раковые клетки могут отделяться и давать начало вторичным образованиям по всему телу. Это явление, известное как метастатический рак, фактически является основной причиной смерти от этого заболевания, что побудило провести множество исследований, направленных на поиск способов остановить его распространение. В новом эксперименте была найдена следующая цель - белок, который препятствует миграции раковых клеток, приклеивая их к окружающим тканям.

Ученые обнаружили новый белок, который играет ключевую роль в распространении рака, помогая клеткам прилипать к окружающим их тканям. Depositphotos

 

Опасность метастатического рака хорошо известна, но не совсем ясно, почему у одних пациентов он возникает после лечения первичной опухоли, а у других - нет. Оставшиеся раковые клетки могут мигрировать в другие части тела по кровеносным или лимфатическим сосудам, образуя новые опухоли, и поэтому специалисты пытаются узнать больше об этом процессе и, возможно, вмешаться в него с помощью белка под названием MFSD1.

Команда, состоящая из ученых из Австрийского института науки и технологий и Цюрихского университета, ранее уже показала, что этот белок играет определенную роль в миграции клеток, проведя эксперименты на плодовых мушках - одной из наиболее часто используемых моделей для биомедицинских исследований из-за их короткого жизненного цикла и многочисленных генов и биологических функций, схожих с человеческими. Последнее исследование было проведено на мышах, когда ученые создали раковые клетки, лишенные этого белка.

В результате раковые клетки перемещались гораздо быстрее, чем те, которые обладали белком, что указывает на то, что MFSD1 играет защитную роль в миграции клеток. Этот эффект наблюдался у живых мышей с опухолями молочной железы, толстого кишечника и кожных покровов.

Высокий уровень белка MFSD1 затрудняет перемещение раковых клеток в другие части тела. ISTA/Марко Роблек

 

" При недостатке MFSD1 отмечалось значительный рост метастазов", - сказала автор исследования Дарья Зикхаус.

Чтобы выяснить причину этого процесса, ученые провели стресс-тест на раковых клетках как с белком MFSD1, так и без него. При этом клетки, содержащие белок MFSD1, быстро погибали под воздействием механического стресса. Однако клетки без белка в большинстве своем оставались неповрежденными, на основании чего команда пришла к выводу, что клеткам, лишенным MFSD1, легче проникать в кровь и перемещаться по кровотоку.

" Нам было важно понять, почему снижение уровня MFSD1 благоприятно для опухоли, кроме того, что позволило клеткам свободно передвигаться", - говорит первый автор исследования Марко Роблек. " В процессе транспортировки раковых клеток по кровотоку, они получают большое механическое сопротивление".

Благодаря своим наблюдениям, команда показала, что MFSD1 оказывает такое воздействие, поддерживая рецепторы на поверхности клеток, называемые интегринами, которые заставляют клетки прилипать друг к другу, а также к плотному окружающему слою, известному как внеклеточный матрикс. Поэтому раковые клетки, лишенные MFSD1, не так активно рециклируют определенные типы интегринов.

" В итоге клетки меньше прикрепляются к окружающим тканям и друг к другу, что способствует их миграции", - говорит Зикхаус.

Мигрирующие раковые клетки. Без белка MFSD1 раковые клетки перемещаются гораздо быстрее (справа) и более устойчивы к механическому воздействию, возникающему при движении по кровеносным сосудам. ISTA/Марко Роблек

Хотя эксперименты проводились на мышах, команда также исследовала роль MFSD1 у людей, изучив данные о больных раком. Это выявило корреляцию между уровнем белка и прогнозом заболевания.

Марко Роблек . Первый автор Марко Роблек помог идентифицировать белок, подавляющий метастазирование опухоли. ISTA

 

"Мы заметили, что для пациентов, страдающих определенными видами опухолей молочной железы, рака желудка и легких, с более низким уровнем MFSD1 характерен более тяжелый прогноз", - сказал Роблек. " Высокое содержание MFSD1, по-видимому, является защитным фактором - он работает как подавитель распространения опухолевых метастазов".

Профессор Дарья Зикхаус. В предыдущем исследовании группа Зикхауса из ISTA обнаружила, что версия MFSD1 для плодовых мушек влияет на миграцию клеток. ISTA/Nadine Poncioni

 

Открытие команды закладывает основу для новых форм  лечения, направленных на MFSD1, потенциально повышая его уровень для подавления распространения метастатического рака. Интересно, что ученые также отмечают, что этот маркер может быть использован для управления лечением, показывая, насколько агрессивным может быть рак, если они смогут определить гены, кодирующие белок MFSD1.

"Если этот маркер станет более устоявшимся, врачи смогут  использовать его для классификации агрессивности рака и выбора различных вариантов лечения", - сказал Зикхаус.

Исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Oncology, а в коротком видео ниже можно посмотреть на эксперименты команды.

Источник: Институт науки и технологий
 https://ist.ac.at/en/news/suppressing-the-spread-of-tumors/