Исследователи полагают, что повышенная агрессивность рака в случае кислородного голодания зависит от двух белков: один сигнализирует о недостатке кислорода, второй предпринимает срочные меры, включая активное метастазирование.
Раковым клеткам, как и всем прочим, нужно получать энергию из питательных веществ, а эффективнее всего это можно сделать с помощью кислорода. Но когда опухоль разрастается, она начинает испытывать кислородное голодание. Это заставляет рак пускаться во все тяжкие: метаболизм онкоклеток переходит не бескислородный режим, а внутри опухоли прорастают кровеносные сосуды. Исследователи долгое время полагали, что рак можно победить, просто перекрыв ему полностью воздух. Однако не так давно появились другие данные, согласно которым при отсутствии кислорода злокачественная опухоль становится более агрессивной, что проявляется в активном распространении метастазов.
Клетки рака поджелудочной железы (фото Dr. Stanley Flegler).
Исследователи из Университета Колорадо в Денвере (США) сумели расшифровать молекулярный механизм, который лежит в основе такой гипоксической агрессивности рака. Им удалось связать воедино HIF-1a и CD24, два характерных белка раковых клеток. CD24 — известный маркер стволовых раковых клеток; повышенный синтез этого белка сопровождает возрастающую агрессивность опухоли и её склонность к метастазированию. Когда опухоль вырастает до того состояния, при котором ей начинает не хватать кислорода, раковые клетки принимаются за синтез HIF-1a, служащего сигналом для производства CD24. Именно CD24 и отвечает за выживание опухоли в критических условиях. Он не только способствует рассылке агентов-метастазов туда, где условия для развития рака могут быть лучше, а ещё и помогает раку пережить химиотерапию, то есть отвечает за лекарственную устойчивость и рецидивы болезни.
В статье, опубликованной в журнале Cancer Research, учёные сообщают, что повышенный уровень CD24 поддерживал у животных высокую скорость роста опухоли и вероятность образования метастазов, даже если при этом уровень сигнального HIF-1a оставался низким. Если же уровень CD24 снижался, то, несмотря на избыток HIF-1a, опухоль оставалась пассивной, её рост замедлялся, и вторичных очагов не образовывалось.
То есть один из этих белков играет сугубо сигнальную роль, тогда как главным кризисным менеджером является второй. Очевидно, если задаться целью «задушить» рак, перекрыть ему доступ кислорода, то перед этим следует позаботиться о том, чтобы отключить белок экстренного ответа CD24. Возможно, именно такая схема лечения и поможет в будущем победить злокачественные опухоли.
Подготовлено по материалам Университета Колорадо в Денвере.
