До сих пор исследователи предполагали, что рост солидных опухолей зависит от раковых стволовых клеток, характеризующихся специфическими поверхностными маркерами, и что эти клетки развиваются в стабильном иерархическом порядке. Такие раковые стволовые клетки отвечают за прогрессирование опухоли и производят специфические типы дифференцированных раковых клеток, судьба которых предопределена. Однако в рамках совместного междисциплинарного проекта, возглавляемого Люксембургским институтом здравоохранения (Luxembourg Institute of Health), исследователи показали, что раковые клетки глиобластомы, агрессивной солидные опухоли мозга, проявляют пластичность развития и их фенотипические характеристики менее ограничены, чем считалось ранее. Раковые стволовые клетки, а также их клетки-потомки, способны адаптироваться к условиям окружающей среды и могут обратимо преобразовываться в различные типы клеток, изменяя в том числе свои поверхностные структуры. Полученные результаты свидетельствуют о том, что новые терапевтические подходы, направленные на изучение специфических поверхностных структур раковых стволовых клеток, будут иметь ограниченную полезность. В апреле 2019 года исследовательская группа опубликовала результаты в журнале Nature Communications.
Глиобластомы являются наиболее распространёнными злокачественными опухолями мозга. В связи с их быстрым ростом прогноз для больных, как правило, неутешительный. Многие пациенты возлагают надежды на новые терапевтические подходы, использующие лекарственные антитела, направленные против специфических маркеров, присутствующих на поверхности субпопуляции незрелых клеток глиобластомы. Это конъюгаты антител и лекарственных препаратов, связанных с поверхностью, затем они интернализируются и убивают раковые стволовые клетки.
Однако результаты, опубликованные в Nature Communications, указывают на то, что этот подход может быть применён неправильно: «Мы подвергали раковые клетки в лаборатории различным стрессорам, таким как использование лекарств или недостаток кислорода, — объясняет доктор Анна Голебиевска (Anna Golebiewska), соавтор исследования. — Мы смогли показать, что клетки глиобластомы гибко реагируют на такие стрессовые факторы и в любое время трансформируются в клетки с различным набором поверхностных маркеров». Такая пластичность позволяет клеткам адаптироваться к микроокружению и достигать благоприятной специфической гетерогенности среды, что позволяет им жить, расти и избегать терапевтического вторжения.
Группа учёных из Люксембурга, Норвегии и Германии под руководством профессора Симоны П. Никлоу (Simone P. Niclou) полагает, что неопластические клетки других типов опухолей могут быть также менее ограничены определёнными иерархическими принципами, но адаптируют свои характеристики к существующим условиям окружающей среды. «То же самое явление наблюдается и при раке молочной железы и кожи, — говорит доктор Голебиевска. — Это наблюдение показывает, что лечение рака, направленное против маркеров раковых стволовых клеток, может не увенчаться успехом».
Новые результаты могут помочь оптимизировать будущие стандартные методы лечения. В лабораторных экспериментах исследователи смогли доказать, что факторы окружающей среды, такие как недостаток кислорода в сочетании с сигналами из микроокружения опухоли, могут побудить раковые клетки к изменению своих характеристик. Это микроокружение непосредственно вокруг рака включает в себя клетки и молекулы, влияющие на рост опухоли. «Как только мы поймём, что является причиной пластичности опухолевых клеток, мы сможем разработать комбинированную терапию, направленную на сигналы, лежащие в основе пластичности и, тем самым, улучшить терапевтическое воздействие», — подчёркивает доктор Голебиевска.