Найдена клетка — предшественница рака простаты. Вопреки общепринятым представлениям он зарождается не на поверхности эпителия железы, а в его более глубоких слоях. Разработанная модель развития раковых клеток призвана отследить механизм перерождения клетки, а так же показать маркеры, полезные для ранней диагностики болезни и более эффективного лечения.
Рак предстательной железы (или простаты), по статистике, достаточно распространенное заболевание. Так, при микроскопическом исследовании тканей железы клетки злокачественной опухоли находят у 6—8% молодых людей в возрасте от 20 до 30 лет, у половины мужчин старше 70 лет и практически у всех долгожителей, преодолевших 90-летний возраст. Результат не такой уж неожиданный: на простату так или иначе отрицательно влияют все инфекции мочеполовых путей, коих за всю жизнь даже у самого сознательного мужчины накапливается немало. Многие из них протекают в скрытой хронической форме, а постоянные очаг воспаления может стать опухолевым очагом. Спасает то, что опухоль в простате чаще растет очень медленно и в течение многих лет себя не проявляет. Однако рак простаты является причиной почти 10% смертей мужчин от рака и одной из главных причин смерти у пожилых мужчин. Статистика утверждает, что ежегодно более 100 тысяч мужчин в Европе и около 220 тысяч в США заболевают раком предстательной железы.
Ученым из Университета Калифорнии (Лос-Анджелес) впервые
удалось обнаружить клетку — предшественницу рака простаты.
Их работу публикует Science.
Это открытие поможет как развитию средств ранней диагностики и прогнозирования заболевания, так и созданию более эффективных методов лечения.
Медики показали, что базальные клетки (то есть клетки нижних слоев эпителия) в ткани предстательной железы мышей могут переродиться в раковые клетки у особей со слабым иммунитетом. Казалось бы, это открытие противоречит общей логике: традиционно считалось, что рак развивается в так называемых люминальных клетках эпителия (наоборот, близких к полости органа, поверхностных), объяснил руководитель исследования Оуэн Уитт. Действительно, в исследованиях клеток злокачественной опухоли отмечалось, что по строению они более напоминают люминальные клетки.
«Общепринятое мнение оказалось неверным. Мы исследовали динамику рака и обнаружили, что он зарождается именно в базальных клетках. Это открытие очень важно для дальнейших исследований рака. Теперь мы по-новому будет смотреть на исследования цепочки генетических событий, запускающих возникновение раковых клеток. Кроме того, данные о клетке-предшественнице помогут выявить «сигнальную систему» распространения рака, что важно для более эффективной превентивной терапии», — отметил Уитт.
Исследователи отобрали образцы здоровой ткани предстательной железы человека с помощью биопсии и разделили клетки на базальные и люминальные. С помощью так называемых вирусных векторов (средства перенесения внешнего генетического материала в клетку) они «подсадили» гены, вызывающие рак простаты, в обе клеточные культуры. Клетки были затем по отдельности вживлены мышам. Исследователи следили, какие особи заболеют раком — «базальные» или «люминальные».
Заболели раком предстательной железы лишь мыши, которым были подсажены базальные клетки.
Механизм возникновения рака простаты: новообразования, возникшие в базальных клетках (желтые прямоугольники), распространяются на клетки поверхности//Lab of Owen Witte
В здоровой ткани простаты функции базальных и люминальных клеток отличаются: первые больше работают как стволовые, то есть способны к «перепрофилированию» в процессе роста и восстановления ткани железы. Люминальные клетки сохраняются свои функции: они ответственны за выработку белков, необходимых для репродукции. Дисфункция базальных клеток, причины которой пока не ясны, приводит к развитию рака простаты.
Сейчас данные о развитии рака простаты не достаточны для его эффективного направленного лечения.
Разработанную в результате данного исследования модельную систему — мыши с вживленной здоровой тканью человеческой простаты, модифицированной вирусными векторами, — предлагается использовать для оценки эффективности новых видов терапии. Эта система более «живая», чем модельные животные с вживленной опухолевой тканью, она позволяет видеть динамику развития заболевания и процесс зарождения раковых клеток, отслеживать их эволюцию.
«Примеры экспериментальной управляемой модификации здоровых клеток в раковые весьма немногочисленны. Обычно мы исследуем клеточные культуры, созданные из уже пораженной опухолью ткани.
Отслеживание процесса перерождения клетки in situ гораздо полезнее, так как дает возможность изучать механизм возникновения опухоли,
эффекты воздействия других генов, способных вызывать рак. Эта методика применима к любой клеточной культуре, лишь бы была возможность ее качественного воспроизведения», — отметил Эндрю Голдстейн, магистрант университета и первый автор работы.
В дальнейших планах группы изучение процесса развития рака, динамики перерождения клетки в изучаемой системе. Ученые предполагают, что удастся найти маркеры зарождения рака, которые позволят диагностировать болезнь на ранних этапах и лечить ее, пока она не запущена. Однако уже сейчас ясно, что терапия должна быть направлена на предраковые базальные клетки. При диагностике заболевания, обследованиях простаты больше внимания должно уделяться именно базальным клеткам.
