Ученые из Ноттингемского университета исследуют механизм выживания опухоли, который ставил экспертов в тупик уже более 50 лет.
Их исследование – кульминация 10 лет работы – показало, как раковые клетки развивают устойчивость к лекарствам, назначенным для их уничтожения, с помощью тактики, аналогичной устойчивости к антибиотикам.
Результаты их исследования, опубликованные в журнале Seminars in Cancer Biology, могут привести к новым методам лечения рака и лекарствам, против которых опухоли не смогут развить иммунитет.
Ежегодно во всем мире от рака умирает около восьми миллионов человек. Хотя в разработке новых химиотерапевтических методов лечения были достигнуты огромные успехи, эффективность этих методов лечения может быть снижена из-за развития множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) при раке.
МЛУ – уникальное явление, которое происходит, когда в среднем после пяти лет противоопухолевого лечения раковые клетки способны бороться с противораковыми препаратами.
Один из самых загадочных аспектов заключается в том, что как только раковые клетки с множественной лекарственной устойчивостью становятся устойчивыми к одному типу противоопухолевых препаратов, они становятся устойчивыми почти ко всем другим лечебным препаратам, аналогично тому, как бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотикам.
Считается, что если раковые клетки слишком долго подвергаются воздействию одного типа лекарств, они становятся «невосприимчивыми» к этому конкретному лекарству. Внутри опухоли находятся разные группы клеток, которые не все идентичны, и некоторые из этих клеток могут иметь мутацию, которая делает их устойчивыми к противораковому препарату.
Со временем будет казаться, что лекарство подействует, поскольку неустойчивые клетки разрушаются, а опухоль уменьшается в размерах. Однако, поскольку в опухоли остаются только резистентные клетки, лекарство становится неэффективным, и рецидив становится неизбежным.
Это сопротивление считается эволюционным процессом, в котором опухолевые клетки приобретают мутации, позволяющие им выжить.
Хотя этот процесс выбора одного лекарства может объяснить, как клетки устойчивы к лекарству – или даже к аналогичным противоопухолевым препаратам, принадлежащим к одному семейству лекарств, – он не может объяснить, как одна мутация может повлиять на сотни химически несвязанных лекарств.
Последнее исследование с участием доктора Сирила Рауха из Школы ветеринарной медицины и науки Университета вышло за рамки обычного биологического подхода к этой загадке – включив физику в микс в попытке раскрыть феномен.
Они обнаружили, что физика и биология играют важную роль в устойчивости к лекарствам и что концепция «пространства» (или «измерения») имеет первостепенное значение для понимания того, как эта физическая специфичность к одному лекарству может привести к устойчивости к нескольким лекарствам.
Доктор Раух сказал: "До сих пор большинство исследований в этой области было сосредоточено на понимании взаимосвязи между химической структурой противоопухолевых препаратов и их отторжением от раковых клеток, предполагая, что «иммунитет» будет определяться химическим составом лекарств. Однако наша команда предположила, что химический состав лекарств, хотя и важен, является вторичным по отношению к способности раковых клеток становиться непроницаемыми для лекарств, изменяя физические свойства их мембраны (делая мембрану более жесткой), делая противораковые препараты неспособными взаимодействовать с противораковыми клетками."
При этом они предложили новые цели для борьбы с раком, связанным с мембраной раковых клеток с множественной лекарственной устойчивостью.