Рак внутри стволовых клеток

Ученые из МФТИ разгадали механизм возникновения рака яичников: он зарождается в стволовых клетках эпителия. Пока этот результат получен на моделях — мышах, однако ученые надеются найти похожий механизм у людей и использовать его для лечения. О работе «Газете.Ru» рассказал один из ее авторов, лауреат мегагранта Григорий Ениколопов.

Рак яичников — пятая по частоте причина смерти от рака у женщин, ведущая причина смерти от гинекологических злокачественных опухолей и вторая по частоте диагностирования опухоль в гинекологии. В России заболеваемость раком яичников составляет приблизительно 77 случаев на 100 тыс. населения. Однако патогенез этого заболевания, механизм его развития до сих пор исследованы достаточно слабо. Ранее ученым удалось выяснить, что раки эпителия — слоя клеток, выстилающего поверхность и внутренние органы тела, — возникают либо на границе двух типов клеток, либо в стволовых клеток эпителиальной ткани. Российско-американский коллектив ученых обнаружил опасные стволовые клетки в эпителии яичников. Об этой работе «Газете.Ru» рассказал один из ее соавторов, российско-американский нейробиолог, профессор знаменитой лаборатории в Колд-Спринг Харбор, Григорий Ениколопов, который на средства мегагранта создал лабораторию в Московском физико-техническом институте (МФТИ).

— В чем заключается суть вашей работы?

— Главный результат исследования, опубликованного в журнале Nature, — обнаружение новой очень небольшой популяции стволовых клеток в яичниках. Это так называемые тканеспецифичные стволовые клетки, существующие в различных тканях. В отличие от эмбриональных стволовых клеток, из которых появляются потом все клетки организма, такие клетки более специализированы и в обычной ситуации порождают только несколько специализированных типов клеток для поддержания соответствующей ткани или органа. Во-первых, оказалось, что

эти клетки залечивают повреждение яичника после каждого выхода яйцеклетки: яйцеклетка — весьма большое образование, и происходит практически маленький разрыв ткани, который потом необходимо залечить.

Во-вторых, оказалось, что эти клетки особенно подвержены злокачественной трансформации и порождают опухоли, которые при пересадке порождают новые опухоли (мы работаем с модельными организмами — мышами). Ученые давно подозревали, что

где-то в этой области могут находиться клетки, из которых разрастается опухоль яичников, и нам теперь удалось выявить эти клетки.

— Что было сделано конкретно российскими учеными в МФТИ? Какие методы при этом использовались?

— Работа была проведена группой лидера этого проекта, Александра Никитина из Корнелльского университета, совместно с нашей группой в МФТИ. Для проекта мы использовали весьма изощренные генетические схемы скрещиваний животных и методы визуализации стволовых клеток и их потомства. Такого рода модели и методы и находятся в центре работы нашей группы в МФТИ и Курчатовском институте. Они требуют сложного микроскопического оборудования, владения новейшими генетическими и цитологическими методами получения новых линий животных.

— Каково практическое применение полученных вами и вашими коллегами результатов?

— Наша работа проведена на классической модели человеческих заболеваний — мышах. Но, конечно, мы надеемся, что знание, полученное на этой модели, окажется важным и для терапии рака у человека. Во-первых, найдя главные характеристики (маркеры) этой очень маленькой группы клеток, мы надеемся с помощью таких же маркеров найти соответствующую клеточную популяцию и в тканях человека. Во-вторых, зная, за чем следить, мы сможем понять, являются ли подобные клетки после каких-то изменений источником раковых опухолей яичников у человека. В-третьих, мы сможем использовать эти клетки для скрининга лекарств, которые смогли бы предотвратить их бесконтрольное размножение или не допустить злокачественной трансформации. Наконец,

похожие типы клеток в других тканях могут оказаться источником и других типов опухолей, например рака шейки матки или рака пищевода,

в отношении которых накапливаются подозрения, что сходная очень маленькая и необычная популяция стволовых клеток может послужить источником злокачественных опухолей.

— Расскажите, пожалуйста, подробнее о международном коллективе ученых, который работал над статьей.

— Мы уже несколько лет сотрудничаем с Александром Никитиным из Корнелльского университета. Александр — лидер этого проекта и главный автор статьи. Он совершенно уникальный специалист по раковой трансформации клеток, очень много сделавший в этой области и в последнее время занявшийся стволовыми клетками. Мы вместе участвуем в разных проектах и, я уверен, продолжим это сотрудничество. Важно понять законы, по которым эти и другие типы стволовых клеток «решают», оставаться ли им покоящимися, начинать ли делиться, мигрировать ли в какой-то другой участок ткани, превращаться ли в другие типы клеток и так далее.

А самое главное — понять, почему же именно эти клетки так легко превращаются в раковые и можно ли использовать это знание для предотвращения злокачественного роста или разработки лекарств.

— Какую роль в этой работе сыграл мегагрант?

— Мегагрант позволяет развивать новые и требующие новейшего и весьма дорогого оборудования направления, производить сложные и дорогостоящие генетические исследования, создавать новые модели для изучения стволовых клеток и обучать сотрудников. Главная задача – создать активно работающую группу, которая смогла бы ставить и решать задачи самого сложного порядка, была бы готова к коммерциализации своих идей и, что очень важно, помогала бы и другим группам, занимающимся стволовыми клетками в стране.

— Каковы ваши общие впечатления о программе мегагрантов?

— Впечатления неоднозначные. С одной стороны, огромное доверие в передаче таких больших сумм на практически научное усмотрение ведущего ученого, а с другой стороны — совершенно удушающие правила их расходования и близорукая стратегия. При этом администраторы, с которыми мне приходится сталкиваться, что в МФТИ, что в Курчатовском центре, что в министерстве, — совершенно замечательные и стараются помочь нашей группе во всем. Но

законы и правила практически не позволяют рационально использовать средства, которыми мы располагаем.

Примеры — во всем: на покупку реактива, который нужен для работы немедленно, уйдет от трех месяцев до полугода (в моей американской лаборатории мне понадобятся максимум два дня); ничего нельзя купить напрямую и необходимо действовать через фирмы-посредники, которые затормаживают покупки и вздувают цены; нельзя заказать работы сервисного типа за рубежом (а именно на такие работы, ускоряющие исследования и сокращающие стоимость их выполнения, у меня уходит большая часть средств в американской лаборатории); вся финансовая деятельность должна уложиться в несколько месяцев — между запоздалым приходом денег и необходимостью писать годовой отчет; наконец,

сами отчеты — сотни страниц текста, чье написание полностью останавливает работу нескольких людей (для подобного годового отчета в Национальные институты здоровья я пишу три (!) страницы текста).

Если сказать еще проще — мы покупаем приборы, которые останутся, и создаем инфраструктуру, которая тоже останется; но наш коэффициент полезного действия мог бы быть гораздо больше.

— Испытываете ли вы проблемы с продлением финансирования?

— Продление грантов — отдельный разговор. Группа только «раскочегаривается», в биологии создать активно работающую и самоподдерживающуюся группу — это занимает не один год. Заканчивать финансирование через два года и переводить группу на подножный корм — крайнее расточительство, купленные приборы будут простаивать, запланированные эксперименты резко замедлятся, а талантливые сотрудники не смогут реализовать свой потенциал. И, заметьте, мы говорим о лучшем вузе и ведущем научном центре страны, о сильнейших сотрудниках и студентах, набранных в группу, и о ситуации исключительной поддержки и доброжелательности со стороны администрации. По большому счету программа мегагрантов должна была бы сыграть роль сенсора, при помощи которого можно нащупать пути для расчистки завалов и закостенелых правил, а потом и тарана, при помощи которого эти завалы устранить; на мой взгляд, этот огромный потенциал реализуется лишь на малую долю. Надежда на то, что сейчас финансирование науки увеличивается, и в стране появляются несколько разных форматов финансирования сильнейших групп, и на то, что эта критическая масса ученых сможет создать рациональную модель организации и поддержки науки.