Вони переходять в особливий стан, що нагадує стан зомбі — так зване передчасне старіння (сенесценцію), яке активує механізми імунної системи, що зазвичай відповідають за загоєння ран.
Імунна система не тільки захищає нас від інфекцій, а й відіграє ключову роль у відновленні та оновленні пошкоджених тканин – процесі, відомому як загоєння ран. В ході цього процесу імунна система стимулює розподіл клітин у пошкодженій тканині, щоб замінити втрачені, а також сприяє притоку поживних речовин та кисню внаслідок зростання нових кровоносних судин. Це складний, строго скоординований механізм, завдяки якому нові клітини з'являються лише там і тоді, де вони справді необхідні.
Однак ракові пухлини здатні використовувати ці механізми у своїх інтересах: вони маскуються під пошкоджені тканини, обманюючи імунну систему. В результаті імунітет не знищує злоякісні клітини, а, навпаки, допомагає їм ділитися та отримувати додаткові поживні речовини та кисень. Саме тому рак часто називають "ранами, що не гояться", хоча механізми, за допомогою яких пухлини запускають процеси загоєння, досі вивчені недостатньо.
У дослідженні, нещодавно опублікованому в авторитетному міжнародному науковому журналі Science Advances, вчені з Інституту генетики імені Смерфіта при Трініті-коледжі в Дубліні виявили, що молекули, відомі як "білки - інгібітори апоптозу" (IAP), дозволяють пухлинам уникати загибелі від поширених хімієтерапевтичних препаратів.
Команда дослідників під керівництвом професора медичної генетики Шеймуса Мартіна та постдокторанта Гьокхана Гюная з'ясувала, що білки IAP діють тут шляхом нейтралізації "рецепторів смерті". Ці рецептори активуються у відповідь на пошкодження ДНК, спричинені хімієтерапією, і в нормі мають запускати загибель клітини.
Щобільше, білки IAP не просто рятують пухлинні клітини від загибелі — вони переводять клітини, що вижили, в незвичайний стан "передчасного старіння". У цьому стані клітини починають виконувати функції координаторів процесу загоєння ран: вони керують імунною відповіддю, яка, як не парадоксально, виявляється корисною для самої пухлини, допомагаючи їй відновитися після хімієтерапії.
Постарілі клітини – це клітини, подібні до зомбі, що не діляться та зазнають разючих змін протягом кількох днів після хімієтерапії: вони збільшуються в розмірах (майже в десять разів порівняно з нормальними клітинами) і активують гени, пов'язані із загоєнням ран. Ці зміни наділяють їх здатністю активно секретувати медіатори запалення, що приваблює клітини імунної системи. Вважається, що накопичення таких клітин у тканинах із віком сприяє розвитку запальних процесів, характерних для старіння, а також погіршенню нормального функціонування багатьох тканин організму.
Вчені з Трініті-коледжу також виявили, що для виживання постарілих клітин, що виникли у відповідь на хімієтерапію, критично важливі білки IAP (інгібітори апоптозу). Відповідно, сполуки, що нейтралізують IAP (так звані антагоністи IAP), вибірково знищують клітини, що старіють, запускаючи в них програму самознищення через «рецептори смерті» (Death Receptors).
У чому полягає потенційна значущість цього дослідження?
Пухлини, які стійкі до хімієтерапії, залишаються серйозною проблемою для лікарів, які займаються лікуванням онкологічних захворювань. Розробка ефективніших методів терапії, здатних нейтралізувати такі пухлини, дозволила б покращити якість життя пацієнтів та підвищити показники виживання. Однак для цього необхідно розуміти принципи функціонування пухлин та їх уразливі місця.
Дане дослідження виявляє новий механізм, який пояснює, як деякі пухлини уникають загибелі та використовують імунну систему організму для власного відновлення. Крім того, у роботі визначено перспективні лікарські препарати (антагоністи IAP), здатні знищувати такі клітини.
Коментуючи отримані результати, професор Мартін зазначив: "Розуміння того, як пухлини можуть уникати загибелі під впливом хімієтерапії та переходити до стану старіння, — це важливе та складне наукове завдання."
"Наші результати вказують на можливість ослаблення захисту пухлин шляхом нейтралізації IAP білків після проведення хімієтерапії. Це має запобігти переходу пухлинних клітин у стан старіння і призвести до загибелі більшої кількості таких клітин."
