Как лишние хромосомы помогают раковым клеткам распространяться по организму

Учёные из университета Тулейн (США) обнаружили, что раковые клетки с дополнительными хромосомами становятся более подвижными и агрессивными, что способствует распространению опухоли. Результаты исследования опубликованы в Journal of Cell Biology.

Почему раковые клетки становятся опасными?

Одна из главных проблем онкологии — понимание, почему некоторые опухолевые клетки становятся особенно агрессивными, инвазивными и устойчивыми к терапии. Ранее учёные связывали эти свойства с полиплоидными клетками — клетками, содержащими лишние наборы хромосом. Однако точный механизм их влияния на распространение рака оставался неясным.

Как лишние хромосомы запускают опасные процессы

В новом исследовании биологи из университета Тулейн выяснили, что при появлении дополнительных хромосом в клетках активируется клеточный стрессовый ответ. Это приводит к двум ключевым изменениям:

• Клетки становятся более подвижными;
• Они начинают «поглощать» соседние клетки.

Эксперименты проводились на клетках плодовых мушек и рака лёгких человека. Выяснилось, что полиплоидные клетки начинают производить избыточное количество белков, активируя стрессовый путь с участием фермента JNK. Это перепрограммирует клетки, делая их способными к миграции и вторжению в здоровые ткани.

Когда исследователи блокировали активность этого фермента, подвижность полиплоидных клеток значительно снижалась.

«Наши данные показывают, что повышенный уровень активных форм кислорода и активация JNK могут объяснять повышенную подвижность полиплоидных раковых клеток. Таргетная терапия, направленная на стрессовые пути в таких клетках, может стать новым способом борьбы с метастазами», — говорит У-мин Дэн, профессор биохимии и молекулярной биологии в школе медицины университета Тулейн.

Полиплоидные клетки: друг или враг?

В норме большинство клеток животных — диплоидные, то есть содержат два набора хромосом. Полиплоидные клетки встречаются в тканях с ограниченной активностью стволовых клеток, например, в сердце или печени. В таких случаях они помогают ускорять регенерацию и восстанавливать повреждённые ткани.

Однако в раковых опухолях полиплоидные клетки связаны с устойчивостью к терапии и агрессивным поведением. Исследователи предполагают, что тот же стрессовый механизм, который помогает клеткам выживать, делает их более подвижными и конкурентоспособными.

«Наше исследование показывает, что индуцированные полиплоидные клетки не только устойчивы к стрессу, но и активно реагируют, демонстрируя поведение, характерное для иммунных или инвазивных клеток», — добавляет Сяньфэн Ван, научный сотрудник школы медицины университета Тулейн.

Перспективы лечения

Открытие может привести к разработке новых терапевтических стратегий, направленных на подавление агрессивных свойств полиплоидных раковых клеток. Это особенно важно для пациентов с терапиеустойчивыми опухолями, где стандартные методы лечения оказываются малоэффективными.

Источник: Университет Тулейн