Дослідники виявили особливий тип ракових клітин, які для свого процвітання залежать від власної біологічної електроенергетичної фабрики. Порушення роботи цієї електростанції – за допомогою риби фугу – показало проривний спосіб боротьби з пухлинами.
Дрібноклітинний рак легень (ДРЛ) - це вкрай злоякісний і дуже агресивний тип раку, відповідальний близько 13% всіх випадків раку легень. Він також підступний. Зазвичай на момент встановлення діагнозу хвороба вже метастазує, що робить її такою, що надзвичайно важко піддається лікуванню.
Наразі дослідники з Інституту Френсіса Кріка (FCI) виявили, що деякі клітини, що беруть участь у формуванні пухлин ДРЛ, демонструють високий рівень електричної активності. Вони також визначили джерело цього посилення потужності та кажуть, що використання неврологічних препаратів, які зазвичай порушують електричні сигнали, може бути ефективним способом боротьби з ДРЛ та, можливо, з іншими пухлинами, які діють так само.
Дослідження опубліковано в журналі Nature.
"Ми знали, що деякі ракові клітини можуть імітувати нейронну поведінку, але ми не знали, як розвиток незалежної електричної мережі може вплинути на розвиток захворювання", - сказала співавтор дослідження Ліен Лі, яка є головою Лабораторії раку та нейробіології у FCI. «Об'єднавши методи нейробіології та дослідження раку, ми змогли поглянути на це захворювання з іншого боку».
Використовуючи мишей, модифікованих для ДРЛ, дослідники FCI визначили два типи клітин, залучених до захворювання: нейроендокринні (NE) клітини, які схожі на клітини, залучені до електричної активності нервової системи, та ненейроендокринні (не-NE) клітини. Згодом дослідники виявили, що активована на рак експресія генів змусила деякі NE клітини перетворитися на не-NE клітини. Щобільше, вони побачили, що два типи клітин почали працювати разом, багато в чому так само як нейрони та підтримувальні клітини, звані астроглією, працюють разом у нервовій системі.
Зокрема, вони виявили, що не-NE клітини переносять лактат NE клітини, функціонуючи як незалежне джерело живлення для підтримки їх електричної активності. Вони також виявили, що чим більше електричної активності виявляють NE клітини, тим агресивніший рак. Вони спостерігали цей ефект не тільки у мишей, але й у людей, які страждають на ДРЛ.
"Наша робота показує, що NE клітини в ДРЛ мають здатність виходити з мережі, починаючи генерувати власне електроживлення, а також підживлюватися підтримувальними не-NE клітинами, а не джерелами енергії, які використовуються більшістю інших клітин", - сказала співавтор дослідження Паола Пейнадо Фернандес. «Ми виявили особливість, яка робить ці типи раку агресивнішими та важче піддаються лікуванню. Ми вважаємо, що ця набута автономія ракових клітин може звільнити їх від залежності від довкілля».
Риба фугу поспішає на допомогу
З глибшим розумінням електричної активності, що відбувається в пухлинах ДРЛ, дослідники вирішили з'ясувати, чи можуть її порушити та як це вплине на зростання раку.
Вони піддали ракові клітини впливу токсину з риби фугу, відомого як тетродотоксин, який, як відомо, пригнічує електричну активність. І хоча тетродотоксин не вбив клітини NE, що виробляють електрику, він знизив їх потенціал до формування пухлин у довгостроковій перспективі, показавши, що переривання електричної активності ДРЛ може бути потужним, проривним способом боротьби з хворобою.
Тепер дослідники вивчають електричну активність інших видів раку, щоб побачити, чи виявляють вони властивості, подібні до ДРЛ. Якщо це так, вони можуть бути сприйнятливими до нових варіантів лікування, які порушують їх зростання, пригнічуючи їхню електрохімічну активність.
"Ще належить пройти довгий шлях, щоб зрозуміти біологічний вплив цієї електричної активності й конкретні механізми захворювання, які роблять пухлину більш агресивною і важчою щодо лікування", - сказала Лі. "Але ми сподіваємося, що, розуміючи, як живляться ці ракові клітини, ми також зможемо виявити вразливості, на які можна буде націлити майбутні методи лікування".
Джерела: The Francis Crick Institute
