Рак зависит от крови. Как и всему телу, опухоли нуждаются в кровеносных сосудах, чтобы снабжать их питательными веществами и кислородом для роста. Но рак использует эти сосуды и по-другому – чтобы распространяться на другие части тела.
Когда рак распространяется – процесс, известный как метастазирование, – это происходит за счет того, что несколько клеток отделяются от основной опухоли и проходят через кровоток или сеть сосудов, используемых для отвода токсинов из организма, лимфатической системы. При подходящих условиях циркулирующие раковые клетки попадают в небольшой кровеносный сосуд, ускользают и превращаются в другую опухоль в другом месте тела.
Это усложняет лечение рака. И это то, над чем работают ученые.
Исследователи из Института Битсона в Глазго пытаются выяснить, может ли нацеливание на клетки, окружающие опухоль, а не на саму опухоль, быть потенциальным способом предотвращения распространения рака.
"Распространение раковых клеток на другие части тела – основная причина смерти от рака. И понимание этого процесса имеет основополагающее значение для того, чтобы научиться его предотвращать." говорит доктор. Алиса Санти, научный сотрудник, работающий над этим проектом.
Изучение окружающей среды рака
Раковые клетки не существуют изолированно.
Большинство опухолей встроены в сеть клеток, которые обеспечивают структурную или соединительную поддержку органа, также известного как строма.
Эта поддерживающая система состоит из множества различных клеток, включая клетки, называемые фибробластами. Эти удобные устройства производят все молекулы, которые составляют среду, в которой живут наши клетки, также известную как внеклеточный матрикс.
Но эти клетки не всегда хороши. В присутствии раковых клеток нормальные фибробласты могут кооптироваться, чтобы стать ассоциированными с раком фибробластами (CAF).
Было показано, что эти недавно активированные клетки играют решающую роль в прогрессировании рака, включая метастазирование. Один из способов сделать это – изменить свойства области, окружающей опухоль, а также поведение как здоровых, так и раковых клеток.
Именно на эти клетки надеются нацеливаться исследователи. Но сначала им нужно больше узнать об этой жизненно важной системе поддержки и о том, как она может измениться, чтобы способствовать росту опухоли и метастазированию.
Прерывание разговора
Санти сосредотачивается на том, как эти фибробласты взаимодействуют с клетками, выстилающими кровеносные сосуды.
"CAF могут изменять поведение этих клеток, чтобы поддерживать метастазирование," говорит Санти. Она говорит, что раковые клетки должны попасть в кровоток для распространения, что требует от них взаимодействия с клетками, выстилающими кровеносные сосуды. И CAF помогают подготовить кровеносные сосуды к этому взаимодействию.
"CAF могут обеспечивать клетки кровеносных сосудов новыми функциями, передавая им белки, которых у них обычно не было."
Она надеется, что понимание связи между CAF и кровеносными сосудами поможет найти способ остановить все это вместе, заблокировав распространение рака.
Совместное выращивание клеток
Но прежде чем они смогут расшифровать эту клеточную болтовню, Санти нужен хороший способ вырастить все различные типы клеток вместе, метод, известный как совместное культивирование. Это оказалось проблемой.
"Проблема с системами совместного культивирования – где у вас есть разные типы клеток в одном месте – заключается в том, что вы хотите выращивать клетки вместе, но затем хотите снова проанализировать поведение каждого типа клеток, и есть проблема в их разделении. Мы работаем над экспериментальной моделью, чтобы попытаться решить эту проблему," объясняет Санти.
Санти и остальные члены ее исследовательской группы, возглавляемой профессором Сарой Заниван, надеются разработать эту экспериментальную модель, чтобы улучшить способ изучения того, как CAF общаются и взаимодействуют с другими клетками.
Их исследования сосредоточены на возможности использования CAF в первую очередь для лечения рака груди и яичников, поскольку они имеют тенденцию расти в богатой строме, содержащей много CAF.
"Из-за их способности изменять среду, в которой растут опухоли, я считаю CAF архитекторами," говорит Санти. "Мои исследования показывают, что одним из инструментов, которые они используют, является передача собственных белков. И благодаря системе совместного культивирования я теперь знаю, что это за белки. Следующий шаг – проверить, действительно ли блокирование этого переноса предотвращает метастазирование."