Поведение раковых клеток подчиняется экологической модели

Метастазирующая опухоль развивается в соответствии с моделью Тилмана, с помощью которой описывают межвидовую конкуренцию в экологических сообществах.

Исследователи из Мичиганского университета (США) предприняли попытку описать рост и развитие вторичных раковых опухолей с помощью модели Тилмана. Обычно этот метод используется, чтобы оценить межвидовую конкуренцию, при этом модель учитывает расход ресурсов, потребляемых каждым видом.

Но в данном исследовании учёные в качестве видов рассматривали здоровые и раковые клетки. Модельным объектом послужил рак предстательной железы, для которого характерно метастазировать в костный мозг. Сама опухоль предстательной железы может быть успешно удалена и залечена химиотерапией. Но спустя годы её клетки, попавшие в костный мозг, просыпаются и вызывают новый рак — крови.

Исследователи уподобили вторжение раковых клеток в костную ткань появлению нового вида. Подобно тому как эволюция и отбор ведут к видообразованию, после чего новый вид ищет себе место под солнцем, генетические мутации и размножение клеток в предстательной железе заканчиваются тем, что некоторые раковые клетки покидают материнскую опухоль и отправляются странствовать по организму. Выжив в кровотоке и не попав под удар иммунитета, они оседают в костном мозге. Затем начинается лаг-период, в течение которого клетки привыкают к новому окружению. Наконец, они выходят из спячки, происходит взрывное увеличение их численности и вытеснение из «экологической ниши» коренных обитателей — стволовых клеток костного мозга.

Как пишут исследователи в журнале Theoretical Biology and Medical Modelling, клетки метастазов можно сравнить с удачливыми видами, которые в результате мутации стали более приспособленными к конкретной среде, сформировавшейся задолго до их появления. Со своей эффективностью использования ресурсов они легко вытесняют прежние виды. Раковые клетки — то же, что интродуцированные и инвазивные виды: чтобы представить, что рак делает с человеческим телом, достаточно посмотреть, как небезызвестная жаба-ага расправляется с австралийской фауной.

Исследователи надеются, что их результаты помогут врачам в борьбе со «спящими» опухолевыми метастазами.

Подготовлено по материалам EurekAlert!.