Проверено Эмили Хендерсон, бакалавр наук 1 октября 2020 г.

Опухоли бывают разных форм и форм – излечимые или смертельные, твердые или жидкие, застрявшие в головном мозге, костях или других тканях. Однако у всех них есть одна общая черта – это способность к молекулярному обману.

Часто, выдавая себя за нормальные клетки или похищая их, раковые клетки продвигают свое овладение биологическими системами и учатся расти, выживать и распространяться на новые органы.

Недавно ученые из Рокфеллера обнаружили, что опухоли груди и легких могут использовать сигнальный путь, используемый нейронами для метастазирования. В отчете, опубликованном в Nature исследователи описывают, как эти раковые клетки привлекают близлежащие кровеносные сосуды, чтобы получить доступ к этому нервному сигналу, что в конечном итоге позволяет им вырваться из первичной опухоли в кровоток.

Помимо освещения ранее невидимых аспектов взаимоотношений опухолей с окружающей средой, полученные данные могут привести к новым стратегиям диагностики и лечения.

Кровеносные сосуды: больше, чем просто опухолевые трубки

Классическим примером пиратской тактики опухоли является ее способность привлекать близлежащие кровеносные сосуды и подключаться к центральному источнику кислорода и питательных веществ в организме.

Много лет назад ученые из лаборатории Сохаила Тавазойи заметили, что опухоли, которые в конечном итоге метастазируют, привлекают больше сосудов, чем те, которые этого не делают, что усиливает давнее подозрение, что инфильтрация сосудистой сети не просто помогает опухолям выжить и расти: Он также может участвовать в менее изученном процессе, посредством которого некоторые раковые клетки способны покинуть место своего происхождения и засеять новые опухоли в других частях тела.

«Мы выдвинули гипотезу, что клетки внутренней оболочки кровеносных сосудов посылают сигнал, который заставляет раковые клетки в первичной опухоли метастазировать», – говорит Тавазои.

Бернардо Тавора, научный сотрудник лаборатории и первый автор недавней статьи, решил искать этот сигнал, используя комбинацию сложных генетических, молекулярных и биохимических подходов, включая модифицированную форму TRAP, технологию разработан в лаборатории Натаниэля Хайнца, который позволяет точно определить тонкие различия между в остальном схожими клетками и белками, которые они производят.

В конце концов, Тавора и его коллеги идентифицировали сигнал как Slit2, белок, обычно продуцируемый нейронами. Кроме того, они смогли объяснить, как раковые клетки попадают в его руки.

Когда он впервые появился в поиске, Slit2 сразу позвонил в звонок. В нервной системе эта сигнальная молекула, как известно, помогает направлять расширения нервных клеток, когда они перемещаются от одной части мозга к другой – например, предыдущая работа в лаборатории Кори Баргманн из Рокфеллера показала, что она регулирует связь между нейроны у червей.

Исследователи обнаружили, что клетки рака груди и легких используют то, что Тавазой называет «сложным и элегантным механизмом», чтобы заставить клетки кровеносных сосудов создавать и высвобождать Slit2 – дозы, достаточной для того, чтобы раковые клетки начали мигрировать.

«Клетки сначала активируют нормально заглушенную ДНК, чтобы произвести двухцепочечную РНК, которая, в свою очередь, действует как сигнал, запускающий их собственное движение из первичной опухоли в кровь, откуда они могут распространяться на другие органы», – говорит он.

Slit2 и другие молекулы, идентифицированные на этом пути, потенциально могут служить диагностикой – например, помогая врачам идентифицировать пациентов, у которых рак покинул первичную опухоль, пока не стало слишком поздно вмешиваться.

Также есть шанс, что подавление этих путей может открыть дверь для новых противораковых препаратов, сдерживающих метастазирование ».

Бернардо Тавора, первый автор исследования и научный сотрудник, Рокфеллеровский университет