Кислородное голодание способствует выживанию клеток рака

Исследователи из Онкологического центра им. Джона Хопкинса Киммела (Johns Hopkins Kimmel Cancer Center), используя раковые клетки молочной железы человека и мышиных моделей, обнаружили новые доказательства того, что опухолевые клетки выживают, подвергаясь кислородному голоданию. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Актуальность проблемы

Гипоксия наблюдается у 90% пациентов с онкологическими заболеваниями, и, как известно, оказывает неблагоприятное влияние на прогноз пациента. Однако мало что известно о том, как опухолевые клетки изменяются в ответ на низкое содержание кислорода. 

Средняя концентрация кислорода в ткани молочной железы составляет порядка 6-8%, в то время как опухоли молочной железы имеют градиент концентрации кислорода менее 1%.

Материалы и методы исследования

В рамках исследования ученые разработали экспериментальную систему, которая использует кислород в качестве переключателя, чтобы опухолевые клетки «загорались» флуоресцентным маркером после того, как они подвергались воздействию низких концентраций кислорода — 0,5% или менее, сопоставимые с уровнями, измеренными в опухолях человека.

Результаты научного исследования

Эксперименты по картированию клеток в двух- и трехмерных лабораторных тканевых системах и на мышиной модели показали, что раковые клетки, подверженные воздействию низких уровней кислорода или гипоксии, имеют в четыре раза большую вероятность стать жизнеспособными циркулирующими опухолевыми клетками — и, вероятно, распространяться в отдаленные ткани — чем в нормальных кислородных условиях. 

«Наши результаты также показывают, что у этих постгипоксических клетках вероятность образования метастазов в легких в шесть раз выше, что свидетельствует о том, что кислородное голодание усиливает их метастатические способности», — комментирует автор исследования Даниэль Гилкс (Daniele Gilkes).

Ученые также определили паттерн генетической экспрессии в постгипоксических клетках, который помогает клеткам пережить окислительный стресс, когда они попадают в кровоток. 

«Раковые клетки имеют тенденцию становиться более агрессивными, поскольку они приспосабливаются к низким уровням кислорода», — резюмирует Гилкс. — «Но мы были удивлены, обнаружив, что клетки, подвергшиеся гипоксии в первичной опухоли, сохраняли свои агрессивные свойства, даже когда они подвергались переокислению в крови».

В будущем исследователи предполагают, что уникальные свойства гипоксических клеток могут быть использованы в качестве биомаркеров для выявления пациентов с риском метастазирования или могут быть направлены непосредственно на терапию для предотвращения или ограничения метастазирования.

Исследователи в дальнейших экспериментах намерены изучить, являются ли постгипоксические опухолевые клетки в метастатических участках более устойчивыми к химиотерапии, чем другие клетки, и будет ли нацеливание на эти постгипоксические клетки полезным для лечения пациентов с метастатическим раком.

Авторы другого исследования изучают, связан ли рак молочной железы  с подмышечными лимфатическими узлами.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Александр Наумов/ автор статьи
Должность - Автор новостного блока. Врач-кардиолог. г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: