КОЛУМБУС, Огайо. То же самое лечение, которое предотвращает рак груди, имеет темную сторону – оно может способствовать распространению болезни в легкие.
Исследователи из Университета штата Огайо изучили каскад событий, которые приводят к метастатическому раку, и нашли ключи к разгадке того, почему это происходит, открыв возможность однажды вмешаться в недостатки лекарства, сохранив его противораковые свойства в тканях груди.
Химиотерапевтический препарат первой линии паклитаксел вызывает множество изменений на молекулярном уровне, которые позволяют клеткам рака груди вырваться из опухоли. В то же время он создает в легких среду, более благоприятную для раковых клеток, что способствует распространению заболевания, как выяснили исследователи на мышиной модели рака груди.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, включает анализ данных, полученных от женщин с раком груди, которые предполагают, что результаты, полученные на мышах, могут иметь отношение к метастазам рака груди у людей.
"То, что химиотерапия может парадоксальным образом способствовать прогрессированию рака, является новым открытием в исследованиях рака. Однако понимание этого разрушительного эффекта на молекулярном уровне неясно," сказал Цонвин Хай, старший автор исследования и профессор биологической химии и фармакологии.
Изменения как в опухоли, так и в легких, задокументированные в исследовании, зависят от гена Atf3, который активируется стрессом. В данных на людях исследователи обнаружили более высокую экспрессию гена Atf3 у пациентов, прошедших химиотерапию, чем у тех, кто не прошел.
"Кажется, что этот ген выполняет две функции одновременно: помогает распространять «семена» (раковые клетки) и удобряет «почву» (легкие)," Хай сказал.
Во-первых, химиотерапия, по-видимому, посылает сигналы для увеличения количества молекулярных дверей, через которые раковые клетки могут выходить из первичной опухоли в кровоток, освобождая их для перемещения к другим органам, как обнаружили исследователи.
"Я думаю, что это активный процесс – биологическое изменение, при котором раковые клетки манят уходить в кровь, а не пассивный процесс, при котором раковые клетки попадают в кровоток из-за протекающих сосудов," сказал Хай, член Комплексного онкологического центра Университета штата Огайо.
Это открытие подтверждается другим недавним исследованием, проведенным в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна и опубликованным в Science Translational Medicine, которое показало аналогичный результат с использованием методов визуализации для наблюдения за опухолью у мышей, сказал Хай.
Во-вторых, исследователи из штата Огайо обнаружили, что паклитаксел не только помогает ускользнуть от раковых клеток, но и создает каскад событий, которые делают тканевую среду в легких благодатной почвой для циркуляции раковых клеток. "Есть сигналы, которые помогают раковым клеткам проникать в легкие и открываться, что делает окружающую среду более иммунологически устойчивой к раковым клеткам," Хай сказал.
Понимание молекулярного уровня того, почему химиотерапия иногда увеличивает риск метастатического рака, находится на ранних стадиях, сказал Хай.
Она сказала, что важно признать, что раковые клетки в мышиной модели исследования очень агрессивны, и было бы интересно проверить, увеличивает ли паклитаксел выход раковых клеток на более ранних стадиях прогрессирования рака.
Хай предупредил, что требуется гораздо больше работы, прежде чем экстраполировать результаты, полученные на мышах, на лечение рака у человека.
"На данный момент наше исследование и недавняя литература по химиотерапии научили нас тому, что разумно держать свой разум открытым, понимая, что химиотерапия может помочь в лечении рака, но в то же время может увеличить вероятность распространения этого рака," она сказала.
Что отличает их исследование от других исследований в этой области, так это идентификация стрессового гена Atf3. Они показали, что паклитаксел – фактор стресса – проявляет свой провоцирующий рак эффект, по крайней мере частично, путем включения Atf3.
"Возможно, в сочетании с химиотерапией может быть проведено лечение, которое подавит эту проблему, ослабив действие стрессового гена Atf3," Хай сказал.
И это будет в центре внимания работы Хай в этой области в будущем, сказала она.