Российские ученые показали сетевой характер распространения рака

Команда исследователей под руководством Сергея Ткачева, младшего научного сотрудника Института регенеративной медицины Сеченовского Университета, показала , что инвазия опухоли — это не просто разрушение тканей, а сложный адаптивный процесс коллективной миграции. Работа была опубликована в журнале Cancers, PDF статьи прикреплен к этому посту.

В рамках исследования ученые использовали ортотопическую модель плоскоклеточного рака пищевода: полученные от пациента фрагменты опухоли были пересажены иммунодефицитным мышам, что позволило воспроизвести процесс инвазии и метастазирования. С помощью рентгеновской микротомографии и гистологического исследования сопоставимых проекций ученые смогли детально изучить, как раковые клетки проникают в окружающие ткани, формируют метастазы и взаимодействуют с микроокружением.

Исследование показало, что адаптивная фенотипическая пластичность может позволять опухолевым клеткам менять свою форму, свойства и поведение в зависимости от клеточного микроокружения. Это позволяет им эффективно преодолевать барьеры и выживать даже в условиях недостатка кислорода или агрессивного лечения. Адаптивная фенотипическая пластичность также может обеспечивать сетевое, или циклическое распространение рака. Метастазы, образовавшиеся на расстоянии от первичной опухоли, могут стать новыми центрами роста и инвазии, поддерживая процесс распространения. Такой механизм превращает рак в самоподдерживающуюся сеть, что объясняет сложности при лечении метастатических опухолей.

Одним из ключевых открытий стало обнаружение различных паттернов инвазии, включая формирование пальцевидных выростов (finger-like projections), которые ранее были недоступны для изучения в двухмерных гистологических срезах. Кроме того, доказано, что опухолевые почки (tumor budding), которые считаются изолированными скоплениями раковых клеток, на самом деле связаны с основным фронтом инвазии, а их появление может быть артефактом подготовки гистологических препаратов.

Установлено, что перитонеальный канцероматоз — не случайный отсев клеток разрушающейся опухоли, а организованная коллективная миграция по существующим анатомическим путям, таким как складки и связки брюшины без их разрушения.

Результаты позволяют предположить, что в ходе прогрессии опухоли может возникать активация древних программ, делающих поведение клеток функционально похожим на поведение социальных амеб (известные как грибы-слизевики) Dictyostelium и Fonticula alba. Раковые клетки, подобно древним колониальным организмам, организовано перемещаются, формируют вторичные колонии и коллективно вторгаются в органы и ткани.

Это первое исследование в мире, поддерживающее циклическую теорию распространения рака и реципрокного взаимодействия между опухолью и окружающими тканями, выдвинутую исследователем-онкологом Питером Фридлем еще в 2011 году.

Над проектом работала мультидисциплинарная команда ученых со всей России: из Сеченовского Университета (Сергей Ткачев, Петр Тимашев), Медицинского института Пензенского государственного университета (Владимир Бросалов), Национального медицинского исследовательского центра онкологии в Ростове-на-Дону (Олег Кит, Алексей Максимов, Анна Гончарова), Донского государственного технического университета (Евгений Садырин), Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта (Александра Далина), Федерального научно-клинического центра ФМБА (Елена Попова), Сибирского государственного медицинского университета (Антон Осипенко), Московского научно-клинического центра имени А.С. Логинова (Николай Карнаухов, Марк Волошин).

Исходные данные исследования, полученные с помощью рентгеновской микротомографии, были выложены в открытый доступ.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда 24-25-00475

Источник: vk.com

Комментарии: