Опухоль из стволовых клеток

Кандидат биологических наук Илья Щеглов.

Модель раковых стволовых клеток (РСК) подразумевает, что любое злокачественное новообразование (неоплазия) развивается из одной клетки. В результате неких событий генетический аппарат некогда нормальной клетки трансформируется настолько, что происходит её перерождение в инициирующую раковую клетку. В результате последующей пролиферации (деления) этой клетки формируется злокачественная опухоль. Согласно концепции РСК, эта опухоль устроена иерархически, то есть разные типы раковых клеток обладают разной способностью к делению.

Раковые стволовые клетки составляют лишь небольшую популяцию опухолевых клеток. Однако, будучи истинно стволовыми клетками, они (и только они) способны к неограниченному числу делений и постоянному самовоспроизведению. Число делений остальных клеток, если они способны к пролиферации (то есть формально обладают неким стволовым потенциалом), строго ограничено.

В основе процесса самовоспроизведения РСК лежит так называемый асимметричный тип деления стволовых клеток, который заключается в том, что родительская стволовая клетка даёт начало двум клеткам. Одна из них — с такими же стволовыми свойствами, что и материнская, другая же способна к ограниченному числу делений и поэтому называется частично дифференцированной, временно пролиферирующей раковой клеткой. Конечные потомки таких клеток — раковые клетки, не способные к делению. Их называют терминально дифференцированными. Соответственно иерархия опухолевой ткани выглядит так: раковые стволовые клетки → временно пролиферирующие раковые клетки → терминально дифференцированные раковые клетки. Два последних типа клеток образуют при этом основную массу опухоли.

Точно такая же иерархия имеет место и в нормальных тканях, стволовые клетки которых, способные к самовоспроизведению и поддержанию собственной популяции, также дают начало ограниченно пролиферирующим клеткам — предшественникам зрелых клеток. Эти зрелые тканевые клетки не способны к делению вовсе и погибают через какое-то время после выполнения свойственных им функций.

Итак, согласно модели раковых стволовых клеток, не все опухолевые клетки обладают равной способностью к делению и самовоспроизведению. И несмотря на то что основная масса опухоли состоит из злокачественных клеток той или иной степени дифференцировки, её рост и развитие определяются небольшой по численности, но наивысшей в иерархии популяцией раковых стволовых клеток.

Упреждая аргументы критиков РСК-модели, следует отметить, что некоторые злокачественные новообразования не вписываются в эту модель, а, скорее, соответствуют модели клональной эволюции. Есть виды неоплазий, при которых могут встречаться разные популяции раковых стволовых клеток, имеющих разные хромосомные нарушения. Хрестоматийные примеры таких новообразований — хроническая миелоидная лейкемия и колоректальный рак. В этих случаях РСК-модель не может полностью описать развитие опухоли, так как в соответствии с ней все клетки опухоли — потомки одной инициирующей РСК. Здесь же возможна либо инициация опухоли сразу из нескольких злокачественных стволовых клеток, формирующих несколько генетически различающихся клонов, либо эволюция одного клона из другого за счёт последовательного накопления генетических нарушений. Разные клоны могут обладать разной злокачественностью и соответственно могут конкурировать за ресурсы. Иными словами, будет проходить эволюция опухолевых клонов.

Некоторые новообразования, отличающиеся экстремальной злокачественностью, также больше соответствуют модели клональной эволюции, нежели иерархической модели РСК. К ним относятся, например, различные злокачественные меланомы, при которых доля активно делящихся раковых клеток составляет чуть ли не более половины опухолевой массы. При этом в пределах одной опухоли сосуществуют РСК с различными фенотипами, которые при различных воздействиях на опухоль могут легко превращаться один в другой. Очевидно, что и для этих случаев РСК-модель не вполне подходит.

Однако, как можно заметить, в современной интерпретации модели клональной эволюции центральная роль инициирующих раковых стволовых клеток в запуске развития злокачественного новообразования ни в коей мере не оспаривается. Дискуссии продолжаются лишь относительно тех или иных сценариев развития опухоли*. А коли так, мы со спокойной совестью можем говорить о раковых стволовых клетках.

Более полувека спустя, в 1930-х годах, теория зародышевого остатка получила новый импульс. Гистологические наблюдения одной из опухолей мозга — медуллобластомы — показали, что её клетки морфологически очень напоминают клетки эмбрионального мозжечка, на основании чего было выдвинуто предположение, что эта форма опухолей мозга развивается из зародышевого остатка, состоящего из медуллобластов, утративших способность к дифференцировке.

Очередной значительный шаг на пути к концепции раковых стволовых клеток сделан в середине прошлого века. Исследования различных миелопролиферативных заболеваний (особой группы злокачественных новообразований, развившихся из клеток крови**) показали, что в развитие данной группы заболеваний могут быть вовлечены все ветви гемопоэза, за исключением лимфоидных ростков. Это послужило основанием для предположения, что все указанные патологии связаны со злокачественным перерождением клеток — предшественников всех остальных клеток миелоидного ряда, теперь известных как миелоидные cтволовые клетки.

А уже в 1960 году Питер Ноуэл (Peter Nowell) и Дэвид Хангерфорд (David Hungerford) открыли уникальную взаимосвязь так называемой филадельфийской хромосомы с одним из миелопролиферативных заболеваний — хронической миелоидной лейкемией. Филадельфийская хромосома — следствие хромосомной аномалии, которая приводит к образованию мутантного белка BCR-ABL1. К несчастью, этот мутантный белок сохраняет способность одного из своих родительских белков (ABL) к передаче пролиферативного (стимулирующего деление клетки) сигнала внутрь клетки. Более того, он передаёт сигналы гораздо интенсивнее и при этом делится вне зависимости от внешних сигналов. В результате клетки, несущие такую мутацию, начинают быстро и неконтролируемо делиться. В дальнейшем наличие филадельфийской хромосомы при этом заболевании было подтверждено во всех клетках, не относящихся к лимфоидному ряду, на основании чего выдвинули гипотезу о происхождении всех клонов лейкемических клеток от одного предшественника.

Как видно, модель клональной эволюции подразумевает, что одни раковые клоны отличаются большей злокачественностью, другие — меньшей, но в целом все они обладают сопоставимой способностью к делению. И в этом заключается принципиальное отличие стохастической теории канцерогенеза от иерархической теории, которая базируется на модели раковых стволовых клеток.

Тем не менее, как уже было упомянуто выше, модель клональной эволюции до сих пор не потеряла своей актуальности, поскольку в несколько большей степени, нежели модель РСК, объясняет развитие нескольких типов новообразований.

Долгое время концепция РСК находилась на вторых ролях. Однако в 1997 году Доминик Бонне (Dominique Bonnet, London Research Institute) и Джон Дик (John Dick, Toronto General Research Institute) продемонстрировали, что единичные лейкемические стволовые клетки, взятые у пациентов с острой миелоидной лейкемией, при трансплантации мышам дают начало полному спектру клеток с различными злокачественными фенотипами, наблюдаемыми при этом заболевании у человека. После этой работы число исследований, посвящённых РСК, стало лавинообразно нарастать.

В начале 2000-х годов раковые стволовые клетки были идентифицированы и в солидных опухолях (при одной из форм рака молочной железы). На сегодняшний день РСК описаны для абсолютного большинства форм онкологических заболеваний, и с этими клетками связывают все основные клинические проблемы в онкологии.

Поскольку любое новообразование может развиться только из активно делящейся клетки, наиболее подходящие кандидаты для злокачественной трансформации — нормальные тканевые стволовые клетки (дающие начало полностью дифференцированным клеткам, выполняющим свои узкоспецифические задачи в том или ином типе тканей), так как они обладают длительным сроком жизни и высокой скоростью деления. В соответствии с этим концепция РСК подразумевает, что инициирующее событие в канцерогенезе — злокачественное перерождение нормальных тканевых стволовых клеток***, которые становятся инициирующими РСК.

Ещё одна неприятная особенность раковых стволовых клеток — их чрезвычайная устойчивость ко всем известным видам лечения. Какой бы вид противоопухолевой терапии ни применялся (радио-, химио-, иммунотерапия, таргетная), РСК будут погибать последними, когда все дифференцированные раковые клетки уже успешно побеждены.

Известно несколько механизмов терапевтической устойчивости РСК. Во-первых, РСК характеризуются повышенной экспрессией транспортных белков семейства ABC (ATP-binding cassette). Это эволюционно консервативные белки, присутствующие у всех организмов — от бактерий до человека. В норме они локализуются преимущественно в плазматической мембране клеток и отвечают за транспорт полезных веществ (например, витаминов) в клетку и выведение из неё вредных токсинов и ксенобиотиков. В РСК эти белки экспрессируются на особенно высоком уровне и отвечают за выведение из них различных химиотерапевтических препаратов.

Во-вторых, РСК, как никакие другие клетки, отличаются обилием фермента альдегид-дегидрогеназы (ALDH). В норме функция этого белка — окисление токсичных для организма альдегидов до карбоновых кислот. В РСК же он отвечает за инактивацию многих химиотерапевтических препаратов.

Это основные, но далеко не все механизмы устойчивости РСК. В тех же случаях, когда системы резистентности РСК к терапии дают сбой, раковые стволовые клетки впадают в дормантность (состояние покоя), в которой они могут пребывать несколько десятилетий, после чего активируются и обусловливают скоротечный фатальный рецидив. Дормантные РСК отличаются очень низким уровнем метаболизма, экстремальной устойчивостью к повреждающим воздействиям и практически не экспрессируют поверхностные белки, которые могли бы послужить мишенями для создания таргетных препаратов. На сегодняшний день дормантные РСК представляют собой наибольшую трудность для лечения. Однако надежда на успех есть. Во-первых, испытываются и неплохо себя проявляют различные сложные комбинации уже существующих таргетных препаратов. Во-вторых, удалось вплотную приблизиться к получению препаратов, воздействующих на процессы, лежащие в основе образования вторичных метастатических РСК. В-третьих, обнаружены белки, отвечающие за дормантность РСК и обеспечение их жизнеспособности в состоянии покоя. Наконец, разрабатываются препараты, способствующие выходу РСК из дормантности, что делает их более чувствительными к существующим формам терапии.

Cловарик к статье

Клеточная дифференцировка — процесс клеточной дифференцировки заключается в так называемом созревании стволовой клетки-предшественника в клетку со строго определённым фенотипом (например, кардиомиоцит или пирамидный нейрон), называемую дифференцированной.

Пролиферация (от лат. proles — отпрыск, потомство и fero — несу) — разрастание ткани организма путём размножения клеток делением.

Репарация ДНК — внутриклеточная молекулярная система восстановления исходной последовательности ДНК после её повреждений.

Стохастический (от греч. στοχαστικός — умеющий угадывать) означает неопределённость, случайность чего-либо.

Фенотип (от греческого слова phainotip — являю, обнаруживаю) — совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития (особенности строения и жизнедеятельности).

Комментарии к статье

* Большинство ведущих специалистов сегодня склоняются к мнению, что универсального сценария развития опухоли не существует. Возможна реализация обеих моделей.

*** Само злокачественное перерождение может быть результатом одного или нескольких канцерогенных событий (например, мутаций, но не только их).

Сейчас стволовые клетки в России разрешено применять для лечения некоторых заболеваний. Запрет на их использование был снят в 2010 году. Однако до сих пор нет достаточных оснований для того, чтобы признать введение стволовых клеток абсолютно безопасным. Ученые Курчатовского института провели исследование на животных и выяснили, что стволовые клетки могут стимулировать развитие опухоли, а после облучения трансформироваться в опухолевые клетки и вызывать рак.

Использование стволовых клеток (СК) для восстановления организма на сегодняшний день является актуальным направлением в лечении некоторых заболеваний. Однако полный спектр побочных действий СК пока не изучен, а некоторые из них могут представлять реальную угрозу здоровью. В частности, биологи из Курчатовского института выяснили, что стволовые клетки способны провоцировать рост опухолей.

Чтобы выяснить это, ученые провели следующий ряд экспериментов. Одной группе лабораторных мышей исследователи привили опухоль молочной железы. Другой группе ввели подкожно смесь опухолевых клеток и предварительно облученных в малых и сублетальных дозах стволовых клеток жировой ткани. Для третьей группы использовали смесь опухолевых клеток и необлученных СК жировой ткани. Четвертой группе ввели просто необлученные стволовые клетки из жировой ткани. Через неделю исследователи начали анализировать динамику появления и роста опухолей.

У первых трех групп подопытных животных опухоли начали расти. Спустя всего месяц после начала эксперимента у грызунов из второй и третьей группы опухоли были уже в 5-10 раз больше, чем у подопытных из первой группы. А у мышей из последней группы не произошло образования спонтанных опухолей даже через полгода после начала эксперимента.

— Дело в том, что при культивировании (процесс, в котором клетки выращиваются в питательной среде при контролируемых условиях — "Известия") стволовые клетки выделяют в питательную среду широкий спектр биологически активных молекул, оказывающих различные эффекты на окружающие ткани, - пояснила начальник отдела клеточной биологии, иммунологии и молекулярной медицины НИЦ "Курчатовский институт" Алла Родина. - Среди таких молекул есть факторы роста, стимулирующие деление находящихся рядом клеток.

Поэтому, по заключению Аллы Родиной, введение стволовых клеток пациенту возможно только после полного исключения присутствия у него новообразований.

Однако стволовые клетки могут стать опасными и во время лечения – при облучении опухолей. Чтобы понять, какие из клеток наиболее подвержены мутации и какие дозы представляют особую опасность, исследователи из Курчатовского института изучили действие излучения на стволовые клетки лабораторных животных. Ученые исследовали действие гамма-излучения и нейтронов, именно они используются в медицине для лечения злокачественных опухолей.

В этой серии экспериментов биологи облучали стволовые клетки, взятые из жировой ткани, костного и головного мозга лабораторных мышей. Потом анализировали уровень образования двунитевых разрывов ДНК. Принципиально было изучить именно двунитевые разрывы, так как однонитевые способны быстро и правильно восстановиться, то есть воспроизвести изначальную структуру цепочки. Появление же двунитевых — с большой вероятностью приводит к появлению мутаций.

Оказалось, что количество двунитевых разрывов под действием нейтронного излучения в дозе 0.5 Гр было в два раза выше, чем под действием гамма-квантов. Впрочем, известно, что нейтронное облучение в целом более повреждающее, так как эти частицы тяжелые и выделяют больше энергии при прохождении через ткани организма. С повышением дозы обоих видов излучения количество разрывов ДНК возрастало.

Отличалась между собой и реакция различных типов стволовых клеток на одинаковые дозы одного и того же вида облучения. Согласно экспериментам, скорость восстановления двунитевых разрывов ДНК стволовых клеток костного мозга ниже, чем стволовых клеток жировой ткани и головного мозга, как сообщает младший научный сотрудник лаборатории клеточной биологии и молекулярной медицины Курчатовского института Юлия Семочкина. По словам эксперта, окончательные выводы делать рано, тем более что опыты проводились с использованием стволовых клеток экспериментальных животных, а не человека. Но полученные результаты позволили заключить, что стволовые клетки костного мозга медленнее восстанавливаются после облучения, и в них больше вероятность возникновения онкогенных мутаций.

— Безусловно, исследования безопасности применения стволовых клеток для терапии различных заболеваний — очень актуальное направление, — отметил руководитель лаборатории генных и клеточных технологий института фундаментальной медицины и биологии КФУ Альберт Ризванов. — В то же время, данные, получаемые учеными всего мира, по злокачественной трансформации стволовых клеток, культивируемых вне организма, зачастую противоречивы. Одни группы исследователей сообщают о мутации клеток в опухолевые, другие — о том, что никакая онкологическая трансформация им не грозит.

Но в любом случае очень важно понимать фундаментальные процессы, которые происходят при воздействии радиации на стволовые клетки, считает эксперт. И поэтому исследования коллег из Курчатовского института имеют значение как для фундаментальной науки, так и для практического здравоохранения.

СМИ в последние дни пестрят заголовками о тяжелейшем состоянии Анастасии Заворотнюк. Для пущего хайпа журналисты стали связывать возникновение рака головного мозга с процедурами ЭКО и применением стволовых клеток для омоложения. Царьград решил разобраться, насколько журналистские домыслы обоснованы, что может спровоцировать онкологию и можно ли её предотвратить

Опасно ли ЭКО?

Экстракорпоральное оплодотворение является на сегодняшний день наиболее эффективным методом лечения бесплодия. Ежегодно благодаря этой процедуре в России рождается около 30 тысяч детей. Прибегнуть к ЭКО в нашей стране можно по полису Обязательного медицинского страхования. Так, в 2018 году бесплатно прошли процедуру 78 тысяч женщин.

Пациенты, которые решаются на ЭКО, ежедневно задают этот вопрос. Все врачи – и онкологи, и репродуктологи – в один голос вам скажут, что ЭКО не вызывает онкологические заболевания. В настоящее время это достаточно изученный метод. Первому ребёнку, рождённому после ЭКО, кстати, уже 40 лет. За это время было проведено множество исследований и было доказано, что процедура не увеличивает риск возникновения онкологии. Даже уже при наличии онкологии она не влияет ни на ухудшение состояния, ни на выживаемость в течение пяти лет.

По словам Ершовой, то, что у Анастасии Заворотнюк и Жанны Фриске развилась глиобластома (наиболее агрессивная опухоль мозга) после прохождения ЭКО – не иначе как совпадение. В частности, врач утверждает, что трёхнедельная гормональная нагрузка, предусмотренная при искусственном оплодотворении, не может вызвать онкологию. Глиома и глиобластома – не гормонально зависимые заболевания. Кроме того, перед процедурой женщина вынуждена пройти достаточно серьёзное обследование, сдать множество анализов.

Фото: Danny Lawson / PA Photos / ТАСС

Кандидат медицинских наук, врач общей практики Алексей Хухрев тоже считает, что неверно сейчас утверждать, что процедура ЭКО априори вызывает онкологию. Но подготовка к беременности таким способом всё же может повлиять на организм.

Надо понимать, что такое ЭКО. Это достаточный сдвиг в организме. Но это не значит, что процедура ЭКО обязательно нам даст опухоль мозга. Если люди готовятся, то они по полгода могут быть на серьёзных гормональных препаратах, что меняет не только репродуктивную систему. Напрямую – нет, нельзя сказать, иначе это давно бы запретили. Кроме того, подготовка к ЭКО также тяжело переносится некоторыми женщинами. Это совсем не курорт.

Многие врачи, вставшие сегодня на защиту экстракорпорального оплодотворения, в один голос утверждают, что к опухолям мозга и другим видам онкологии эта процедура не приводит. Однако стопроцентного единого мнения по этому вопросу всё же нет. Например, австралийские учёные установили, что развитие рака груди у женщин, которые делали ЭКО до 25 лет, на 55% превышает показатели по сравнению с теми, кто забеременел естественным путём. А вот у женщин, которые прибегали к экстракорпоральному оплодотворению после 38 лет, никаких данных по раку молочный железы выявлено не было.

Английские врачи, в свою очередь, утверждают, что развитие рака яичников встречается гораздо чаще у пациенток, прошедших ЭКО и не забеременевших, чем у тех, кто не прибегал к этому методу. Причём в зоне риска, опять же, молодые женщины в возрасте до 30 лет. В любом случае речь идёт о единичных случаях.

Фото: nevodka / Shutterstock.com

Онкология долгие годы может развиваться и таиться в организме, а при определённых условиях может дать резкий рост. Сказать точно, что именно могло спровоцировать рак в том или ином случае, нельзя. Ответа на этот вопрос на сегодняшний день нет ни у кого из учёных.

Рак и стволовые клетки

Однако стопроцентного доказательства, что эти люди испробовали на себе действие стволовых клеток, нет. Есть только предположения и догадки. Однако доподлинно известно, что стволовые клетки сегодня предлагают вводить с помощью инъекций в омолаживающих целях во многих клиниках красоты. Пациенту обещают практически мгновенный эффект и избавление от морщин, ставка делается на способность стволовых клеток превращаться в специализированные.

Изначально стволовые клетки планировалось применять исключительно в лечебных целях. В основном к их помощи прибегают для воздействия на онкогематологические заболевания. В целом же, стоит отметить, что врачи очень настороженно пока относятся к применению стволовых клеток, так как считают их ещё недостаточно изученными.

Стволовые клетки – это, несомненно, медицина будущего. Но на данный момент каких-то убедительных данных об их безопасности и эффективности нет,

– пояснил Царьграду главный врач Московской клинической больницы №71 Александр Мясников.

Лечение стволовыми клетками во всём мире считается пока ещё сырым, безопасность их применения научно не доказана, требуются длительные и серьёзные наукоёмкие исследования.

Фото: Elena Pavlovich / Shutterstock.com

То, что в России стало возможно хаотичное применение в области косметологии этого до конца не изученного препарата, говорит лишь о том, что многочисленные клиники красоты никем не контролируются должным образом. У них периодически отзывают лицензии, но они через какое-то время уходят в подполье и начинают работать нелегально. Доктор Мясников подчеркнул, что обычно клиентам в таких клиниках-салонах даже не говорят о возможных последствиях и рисках.

Я неоднократно общался с такими людьми. Им предлагают операцию, причём за большие деньги. Никто не сообщает о возможных побочных явлениях, им только говорят о том, что это принесёт пользу. На самом деле, что именно вкалывают, мы не знаем до сих пор. Потому что у нас никто не делает анализы, не просит сертификата. Есть ли там стволовые клетки? Там очень много технических и этических вопросов. Но там крутятся большие деньги, и никто за этим толком не следит.

Возможно, и есть какая-то связь между применением стволовых клеток и развитием опухоли, о чём и говорят в последнее время журналисты, намекая на то, что Анастасия Заворотнюк вполне могла стать очередной жертвой красоты.

Если говорить об участившихся случаях онкологии у звёзд, то у популярных людей гораздо больше возможностей выявить недуг. Если об этом становится известно общественности, то информация о страшной болезни сразу выносится на первый план, попадает в топ новостей, начинаются своего рода истерия, конспирологические версии. А сколько людей между тем каждый день узнаёт об этом диагнозе, мужественно сражается с ним, сколько людей умирает… Кто же их считает и о них говорит!

Как предотвратить онкологию

Если продолжительное время вас мучают головокружение, головная боль, тошнота, вы чувствуете повышенную утомляемость, слабость, на одном и том же уровне держится температура, то вам непременно нужно обратиться к врачу. Главное – не затягивайте!

Александр Серяков также подчеркнул, что в России сегодня очень успешно могут лечить онкологию. Причём по своему уровню российские врачи ничуть не уступают зарубежным. Главное – не упустить болезнь и поймать её вовремя!

Профессор Майкл Лизанти из Салфордского университета рассказывает, как можно победить рака, направив усилия на опухолевые стволовые клетки.

Рак остается пугающей и в значительной степени неизлечимой болезнью.

Тяжелые побочные эффекты химиотерапии и облучения часто приводят к тому, что лечение рака кажется таким же серьезным, как сама болезнь, но угроза рецидива и распространения рака остается.

Лечение рака по-прежнему следует практически средневековым методам – резать, выжигать или травить болезнь вместе с человеком.

Если опухоль не удалена хирургически, ее стремятся сжечь радиацией или отравить высокотоксичной химиотерапией.

В результате лечение рака остается пугающим диагнозом, а наш арсенал кажется слишком ограниченными для заболевания, которое отвечает за каждую шестую смерть в мире.

По мнению профессора Лизанти, отсутствие принципиальных инноваций в лечении онкозаболеваний может быть связано с низкой успешностью клинических испытаний.

Приблизительно 95-98% новых противораковых препаратов фактически не проходят III фазу клинических испытаний. Фазу, в которой новые препараты и методы лечения сравниваются с существующими вариантами.

Это шокирующая статистика, которую знают немногие.

Никакой другой бизнес не мог бы выжить с такой катастрофической эффективностью. Большая часть противораковых препаратов сегодня нацелена на многомиллионную армию злокачественных клеток, но не на основную причину – опухолевые стволовые клетки. Опухолевые стволовые клетки известны как опухоль-инициирующие. Профессор Лизанти говорит, что это единственная разновидность клеток в опухоли, которые буквально делают новую опухоль.

Чтобы предотвратить рост и распространение рака, нужны новые методы лечения, нацеленные конкретно на эти стволовые клетки. Но для этого, как считает исследователь, требуется большая ясность в отношении цели и согласованность действий компаний.

Рибоциклиб приблизит победу над раком?

Они обладают особыми свойствами, в том числе генерируют колоссальное количество энергии и стремительно размножаются. Лизанти полагает, что они максимально напоминают материнскую, первую опухолевую клетку, которая избежала старения и естественной смерти.

Считается, что эти самые первые раковые клетки инициируют процесс неконтролируемого размножения и вызывают образование опухолей. Для опухолевых стволовых клеток также характерен рост без прикрепления к каким-либо тканям – они способны расти, словно в подвешенном состоянии, в суспензии из питательных веществ.Таким образом, эти свободные странники отрываются от первичной опухоли, проникают в кровеносные и лимфатические сосуды, достигают отдаленных органов и дают метастазы.

Эти особенности ставят их в центр внимания как новую мишень противораковой терапии.

Ученым удивительно повезло, что эти стволовые клетки обладают естественной фосфоресценцией, что упрощает их идентификацию и нацеливание лекарственных молекул.

Теперь, когда ученые нашли первые клетки рака, победить их относительно просто.

В своей новой публикации Лизанти пишет, что опухолевые стволовые клетки можно уничтожить ингибиторами клеточного цикла. Например, препаратом рибоциклиб, который одобрен FDA. Если обеспечить целенаправленную доставку препарата к этим клеткам, рост первичной опухоли должен остановиться, а образование метастазов станет фактически невозможным.

Мы могли бы превратить рак в контролируемое хроническое заболевание. Как диабет.

Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик

История онкологии началась с незапамятных времён. Первые систематические попытки лечения опухолей предпринимались ещё в Древнем мире. С тех пор прошло несколько тысячелетий, но и сейчас в подавляющем большинстве случаев полное излечение злокачественных новообразований недостижимо. Однако теперь мы хотя бы знаем, что за преграда не даёт нам достигнуть заветной цели. Раковые стволовые клетки, практически никому не известные ещё каких-нибудь пятнадцать лет назад, сегодня оказались в центре внимания учёных. Выяснилось, что буквально все клинические проблемы, от устойчивости онкологических заболеваний к различным препаратам до фатальных рецидивов спустя десятилетия после кажущегося исцеления, связаны с этими клетками.

Cловарик к статье

Пролиферация (от лат. proles — отпрыск, потомство и fero — несу) — разрастание ткани организма путём размножения клеток делением.

Стохастический (от греч. στοχαστικός — умеющий угадывать) означает неопределённость, случайность чего-либо.

Фенотип (от греческого слова phainotip — являю, обнаруживаю) — совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития (особенности строения и жизнедеятельности).

Однако, как можно заметить, в современной интерпретации модели клональной эволюции центральная роль инициирующих раковых стволовых клеток в запуске развития злокачественного новообразования ни в коей мере не оспаривается. Дискуссии продолжаются лишь относительно тех или иных сценариев развития опухоли * . А коли так, мы со спокойной совестью можем говорить о раковых стволовых клетках.

Очередной значительный шаг на пути к концепции раковых стволовых клеток сделан в середине прошлого века. Исследования различных миелопролиферативных заболеваний (особой группы злокачественных новообразований, развившихся из клеток крови ** ) показали, что в развитие данной группы заболеваний могут быть вовлечены все ветви гемопоэза, за исключением лимфоидных ростков. Это послужило основанием для предположения, что все указанные патологии связаны со злокачественным перерождением клеток — предшественников всех остальных клеток миелоидного ряда, теперь известных как миелоидные cтволовые клетки.

Питер Ноуэлл (университет Пенсильвании, США, на фото — слева) и Дэвид Хангерфорд (Фокс Чэйс Раковый центр при Институте исследования рака, США) — первооткрыватели филадельфийской хромосомы (1960).

Долгое время концепция РСК находилась на вторых ролях. Однако в 1997 году Доминик Бонне (Dominique Bonnet, London Research Institute) и Джон Дик (John Dick, Toronto General Research Institute) продемонстрировали, что единичные лейкемические стволовые клетки, взятые у пациентов с острой миелоидной лейкемией, при трансплантации мышам дают начало полному спектру клеток с различными злокачественными фенотипами, наблюдаемыми при этом заболевании у человека. После этой работы число исследований, посвящённых РСК, стало лавинообразно нарастать.

Поскольку любое новообразование может развиться только из активно делящейся клетки, наиболее подходящие кандидаты для злокачественной трансформации — нормальные тканевые стволовые клетки (дающие начало полностью дифференцированным клеткам, выполняющим свои узкоспецифические задачи в том или ином типе тканей), так как они обладают длительным сроком жизни и высокой скоростью деления. В соответствии с этим концепция РСК подразумевает, что инициирующее событие в канцерогенезе — злокачественное перерождение нормальных тканевых стволовых клеток *** , которые становятся инициирующими РСК.

Схематическое изображение возможных механизмов гетерогенности опухолевых клеток. Внизу — фенотипические различия раковых клеток первичной опухоли и метастазов. Схема сильно упрощена, поскольку не учитывает фенотипические различия между вторичными метастатическими РСК и первичными инициирующими РСК. Вверху — схема путей генерации опухолевой гетерогенности. Рисунок автора

Известно несколько механизмов терапевтической устойчивости РСК. Во-первых, РСК характеризуются повышенной экспрессией транспортных белков семейства ABC (ATP-binding cassette). Это эволюционно консервативные белки, присутствующие у всех организмов — от бактерий до человека. В норме они локализуются преимущественно в плазматической мембране клеток и отвечают за транспорт полезных веществ (например, витаминов) в клетку и выведение из неё вредных токсинов и ксенобиотиков. В РСК эти белки экспрессируются на особенно высоком уровне и отвечают за выведение из них различных химиотерапевтических препаратов.

Читайте также: