Исследование, проведенное под руководством доктора Эдуарда Баттле, исследователя ICREA и руководителя лаборатории колоректального рака в IRB Barcelona, показало, что некоторые опухолевые клетки остаются в латентном состоянии, а после химиотерапии они вновь активизируются, вызывая рецидив. Их исследование опубликовано в журнале Nature Cancer.
Вкратце, ученые обнаружили, что опухолевые стволовые клетки с активностью белка Mex3a остаются в латентном состоянии, что придает им устойчивость к химиотерапии. Под действием препаратов, используемых в лечении, эти клетки переходят в состояние, похожее на эмбриональное, а через некоторое время после химиотерапии, когда окружающая среда становится более благоприятной, они вновь активизируются для регенерации опухоли во всей ее сложности. Эти персистирующие клетки ответственны за рецидив рака после лечения.
Это исследование проводилось с использованием в основном органоидов — образцов опухолей пациентов (или мышиных моделей прогрессирующего рака), которые можно выращивать в лаборатории и которые воспроизводят сложность опухоли с точки зрения ее трехмерной структуры и изменчивости типов клеток. «Органоиды позволили нам проследить эволюцию клеток, ответственных за этот процесс, и наблюдать за их реакцией на химиотерапию», — объясняет Адриан Альварес-Варела, первый автор исследования.
В исследовании также использовались мышиные модели колоректального рака, на которых ученые смогли наблюдать и воспроизвести поведение этих персистирующих клеток, как в органоидах. Наконец, результаты, полученные в органоидах и на мышах, были сопоставлены с транскриптомным анализом образцов, полученных от пациентов.
Кроме того, д-р Баттле с соавторами показали, что удаление гена Mex3a с помощью методов генной инженерии делает клетки колоректального рака высокочувствительными к химиотерапии. В экспериментальных моделях этого типа рака метастазы, в которых не хватает Mex3a, полностью уничтожаются с помощью химиотерапии. Хотя функции гена Mex3a до сих пор неизвестны, этот результат позволяет предположить, что препараты, нацеленные на него, могут действовать синергично с химиотерапией и предотвращать рецидивы.
Дальнейшая работа лаборатории будет направлена на анализ молекулярных механизмов, лежащих в основе заболевания, в частности, как белок Mex3a поддерживает раковые стволовые клетки в спящем состоянии. Также будут рассмотрены процессы, запускаемые химиотерапией, которые позволяют клеткам переходить в состояние, похожее на эмбриональное, что дает им потенциал для регенерации различных типов клеток, присутствующих в опухоли после окончания лечения.