Новая лабораторная техника, разработанная исследователями из Медицинского колледжа Бейлора и других учреждений, позволяет быстро проверить эффективность лечения опасных для жизни метастазов рака груди в кости. Исследование опубликовано в Nature Communications.
"Для ряда пациентов с раком груди проблема заключается в метастазировании – распространении опухолевых клеток груди в другие органы – после того, как первичная опухоль была устранена," сказал автор-корреспондент д-р. Сян Чжан, доцент кафедры молекулярной и клеточной биологии и Центра груди Лестера и Сью Смит в Бэйлоре. "Однако метастазы, как правило, реагируют на лечение иначе, чем первичная опухоль, отчасти из-за того, что они находятся в другом органе с другим микроокружением."
До сих пор не существовало эффективной экспериментальной платформы для изучения метастатических опухолей в их новом микроокружении.
"Мы создали экспериментальную систему, в которой мы можем имитировать взаимодействия между раковыми клетками и костными клетками, поскольку кость – это место, где рак груди, а также многие другие виды рака распространяются наиболее часто," сказал Чжан, который также является стипендиатом Макнейра в Бэйлоре. "Мы разработали систему, которая позволяет нам одновременно тестировать множество различных лекарств, чтобы найти терапию, которая может избирательно воздействовать на метастатические раковые клетки и минимизировать воздействие на кости."
Массив культур с костями
Чтобы имитировать взаимодействия между метастатическими клетками рака молочной железы и костными клетками в живой системе в лаборатории, Чжан и его коллеги разработали модель метастазов в кости, называемую массивом культур с костями, путем фрагментации костей мыши, которые уже содержат клетки рака молочной железы.
Ученые определили, что культура в костях поддерживает характеристики микроокружения метастазов в кости в моделях живых животных, а раковые клетки поддерживают профиль экспрессии генов, характер роста и свою реакцию на терапию.
Используя модель костной ткани, исследователи определили, что препарат данусертиб преимущественно подавляет метастазирование в кости. Они также обнаружили, что другие препараты стимулируют рост медленно растущих раковых клеток в кости.
Помимо определения влияния лекарств на рост метастазов в кости, культура в костях может использоваться для исследования механизмов, вовлеченных в колонизацию кости раковыми клетками.
Значение для лечения рака
"Мы думаем, что эта новая система может быть применена не только к раку груди, но и к другим видам рака, которые также метастазируют в кости," Чжан сказал. "Этот метод можно масштабировать до более крупных размеров выборки, что поможет ускорить процесс обнаружения методов лечения метастатического рака. Мы уже нашли несколько интересных препаратов. Мы продолжим поиски и сосредоточимся на наиболее перспективных."
В будущем ученые планируют превратить эту платформу в стандартизированную систему, которую можно будет использовать в клинике для поиска конкретных лекарств, которые могут лучше лечить метастатический рак.