Газета.Ru
Российские ученые «Национального центра персонализированной медицины эндокринных заболеваний» (НЦМУ) открыли генетические программы, которыми пользуются раковые клетки при образовании опухолей. Они закладываются в эмбриональном развитии, поэтому некоторые дети уже рождаются с раком. В качестве примера была взята нейробластома — наиболее частое злокачественное новообразование в раннем детстве (15%). Новые данные о генетических программах помогут в будущем остановить тяжелое и во многих случаях неизлечимое заболевание.
Фото: Игорь Руссак/РИА «Новости»Игорь Руссак/РИА «Новости»
Нейробластома — это наиболее распространенное онкологическое заболевание у младенцев, третья по распространенности злокачественная опухоль у детей после лейкемии и новообразований головного мозга. Эти опухоли, образуясь из клеток нервного гребня, могут возникать в любом месте симпатической нервной системы, с многочисленными вариантами локализации опухоли и клиническими проявлениями. 60% нейробластом метастазируют. Поэтому так важно понимать причины развития нейробластом и знать, как именно опухоль «отдает приказ» начать метастазирование.
Видео дня
Нейробластома считается злокачественной опухолью средне- и позднеэмбрионального развития, поэтому, по словам представителя международной коллаборации НЦМУ Игоря Адамейко, она была взята как модель для фундаментального изучения паттернов развития детских раков, возникающих еще в утробе матери. Нейробластома, будучи одной из разновидностей эмбриональных опухолей, встречается в 99% случаев у детей в возрасте до 15 лет.
«Любые раковые клетки напоминают нормальные, но в какой-то момент вдруг начинают разрастаться, и организм погибает, — объясняет Игорь Адамейко. — До сих пор не существует представления о том, что именно дает импульс к этому разрастанию.
В своей работе мы впервые отвечаем на вопрос: что собой представляют генетические программы, которые запускают активность генов здоровых клеток, способствуя переходу в больные».
Для исследования ученые взяли эмбрионы продвинутой стадии — с 6-ой по 12-ю неделю развития плода. Это клинический материал из шведских больниц. Изучались (что принципиально важно) выделенные изолированные клетки для понимания потенциальной активности каждой. Такая работа была нужна для того, чтобы охарактеризовать эмбриональное развитие человека на уровне отдельных клеток, которые непрерывно реализуют свои генетические программы.
«Представьте, что у вас есть клавиатура, на которой можно сыграть разные мелодии, — объясняет Игорь Адамейко. — Это геном. Он во всех клетках одинаковый, но,при этом почему-то мы имеем в результате развития совершенно разные клетки: кожи, сердца, печени и т.д. Так происходит потому, что на этой клавиатуре можно сыграть разные мелодии, которые должны прозвучать, допустим, в определенное время суток.
И вдруг у вас появляется какой-то сумасшедший персонаж (раковая клетка), который начинает играть их в неправильное время, а еще и смешивать. И если вы поймете, как эта клетка «строит свою музыку», то вы сможете потом на это влиять.
Нейробластома остается «недоизученной» злокачественной опухолью, так как на мышиной модели ее изучить нельзя из-за различий в эмбриональном развитии мыши и человека.
«Нейробластомы естественным образом не появляются у мышей, и современные генетические модели не воспроизводят весь спектр естественных свойств заболевания», — пишут авторы в статье, опубликованной в журнале Nature genetics, которая обобщила достижения ученых НЦМУ.
В результате исследования были выявлены три генетических программы, которые обуславливают переход здоровых клеток в злокачественные. Эти три перехода потенциально могут происходить в опухоли, помогая ей избегать химиотерапии за счет более высокой пластичности.
«В случае нейробластомы мы нашли три перехода между тремя клеточными типами, — говорит Адамейко. — Важно понимать, что злокачественные опухоли неоднородны, они имеют в своей структуре несколько типов клеток, которые сложно друг с другом взаимодействуют. Кроме того, они способны друг в друга переходить. Часто одни клетки доминируют, и именно на них направляется химиотерапия. А остальные продолжают расселяться, путешествовать по организму, образуя метастазы.
Благодаря работе ученых теперь понятно, как именно происходят эти переходы, при каких обстоятельствах они возможны. Это поможет держать опухоль «в узде», не давая ей метастазировать, что позволит в будущем жить с нейробластомами много лет.
«Нейробластомы обычно начинают свое развитие с надпочечников, это парные эндокринные железы, расположенные над верхней частью почек человека, — рассказывает директор НЦМУ Павел Волчков. — Так как заболевание имеет эндокринную природу, им активно занимаются в Эндокринологическом научном центре Минздрава РФ, на базе которого открыт наш Национальный центр персонализированной медицины эндокринных заболеваний. Мы пытаемся совмещать фундаментальные исследования, которыми занимается Игорь Адамейко, с прикладными. Данная работа имеет важное значение для понимания причин возникновения нейробластом, что даст нам возможность в ближайшем будущем увеличить выживаемость таких пациентов».
«На сегодняшний день персонализированная медицина позволяет очень быстро перейти от фундаментальных открытий к применению новых технологий у постели больного, — отметила в своем комментарии «Газете.Ru» директор Института персонализированной онкологии Сеченовского университета, профессор Марина Секачева.
— Эта фундаментальная работа, заслуженно получившая мировое признание, о чем свидетельствует публикация в одном из лучших научных журналов мира, позволяет нам заглянуть в эмбриогенез, понять процессы, которые происходят на самых ранних стадиях закладки человеческих органов и систем. В будущем можно будет воздействовать на найденные механизмы разрастания опухоли, что позволит с большим успехом лечить нейробластому, причем, возможно, даже с помощью генной терапии».
