Ученые обнаружили у раковых клеток феномен межклеточной сигнализации, позволяющий передавать от клетки к клетке устойчивость к недостатку питательных веществ и лекарственным препаратам. Выводы исследователей были опубликованы в журнале Science Signaling.
Развитие устойчивости происходит благодаря запуску клеточного ответа на специфический тип стресса, вызываемый накоплением поврежденных белков, который клетки научились стимулировать друг у друга. Такой механизм позволяет опухоли расти быстрее, несмотря на неблагоприятное окружение.
Одним из характерных явлений для опухолевых клеток является эндоплазматический стресс, который развивается в результате накопления в эндоплазматическом ретикулуме (клеточная органелла, где сосредоточен синтез белка) поврежденных или неправильно свернутых белков. В ответ на эндоплазматический стресс развивается ответный сигнальный каскад (UPR - unfolded protein response), цель которого - снизить синтез белка и починить испорченные молекулы при помощи специальных помощников-шаперонов.
Ученые обнаружили, что раковые клетки при развитии соответствующего сигнального каскада (UPR) выделяют растворимые молекулы, которые инициируют запуск того же механизма в окружающих клетках. Ранее было показано, что таким образом злокачественные клетки могут манипулировать клетками иммунитета, подавляя защитную реакцию организма. Теперь же исследователи сосредоточили свое внимание на взаимодействии между клетками.
Исследователи искусственно вызвали в культуре рака эндоплазматический стресс, а затем добавляли их как к раковым клеткам, так и к простым. Сигнальные молекулы из среды вызывали повышение экспрессии молекулярных маркеров антистрессового ответа в обработанных клетках. Такие клетки хорошо себя чувствовали в бедной среде с пониженным содержанием глюкозы, а синтез факторов, вызывающих апоптоз, в них был подавлен. Кроме повышения выживаемости, клетки с индуцированным эндоплазматическим стрессом оказались устойчивы к лекарственным препаратам, в том числе никак не связанным с синтезом и деградацией белка, таким как паклитаксел.
На финальной стадии эксперимента клетки с активированной устойчивостью привили мышам, чтобы выяснить, как из них будет развиваться опухоль. По сравнению с контрольными мышами, которым вводили нестрессированные клетки, опухоли у опытных мышей развились быстрее и были существенно большего размера.
Ранее сообщалось о том, что украинские ученые изобрели противораковое средство на основечерных антарктических дрожжей Nadsoniela nigra. Исследования украинских ученых-микробиологов могут помочь в борьбе с раком. Подробнее об исследованиях украинских ученых в Антарктиде читайте в спецпроекте ZN.UA "Украинская антарктида".