Исследователи обнаружили, что клетки рака имеют предсказуемый сценарий развития

Развитие рака имеет предсказуемый сюжет, обнаружили исследователи Стэнфордской медицинской школы. Они изучали эволюцию человеческих клеток в лаборатории и выявили ряд последовательных генетических изменений, которые приводят к предраковому состоянию. Блокировка этих изменений может позволить врачам вмешаться до того, как рак проявит себя в организме.

Отслеживание генетических изменений

Исследователи работали с маленькими трехмерными комочками человеческих желудочных клеток, называемыми гастроидами. Клетки были получены от пациентов, проходящих операцию по снижению веса. В начале исследования ученые подтолкнули клетки к развитию рака, отключив продукцию ключевого белка, связанного с раком, называемого p53, который регулирует, когда и как часто клетка делится.

Затем они выращивали гастроиды в течение двух лет, регулярно анализируя их геномы и фенотипы. Они обнаружили, что клетки накапливают ряд конкретных генетических изменений в предсказуемом и последовательном порядке за годы до того, как они становятся узнаваемыми как предзлокачественные. Многие из обнаруженных изменений затрагивают парамеры, которые контролируют деление клеток, структуру и внутреннюю передачу сообщений — меняя их задолго до того, как появятся какие-либо видимые признаки или симптомы заболевания.

Это первое исследование, которое исчерпывающе описывает естественную эволюцию самых ранних стадий различных видов рака, начиная с клеток, которые имеют одну мутацию, способствующую раку, и заканчивая цепочкой потомков, несущих большое количество генетических аномалий. По мнению исследователей, выявление первых шагов, связанных с будущим развитием рака, может не только способствовать диагностике на самых ранних стадиях — когда смертельные трансформации являются лишь потенциальными для проблемной клетки — но также может поспособствовать созданию новых методов, которые позволят остановить болезнь еще до ее появления.

Обнаруженные закономерности в развитии больных клеток

В ходе дальнейших исследований, ученые обнаружили, что гастроиды, которые подверглись большему количеству генетических изменений, были более склонны к аномальному росту и выживанию. Они также вырабатывали белки, связанные с воспалением и иммунной системой, которые могут способствовать развитию рака. Кроме того, они показали признаки эпигенетических изменений — изменений в активности генов, которые не связаны с последовательностью ДНК.


— Каспер Карлссон, один из авторов исследования.

Ученые также сравнили генетические изменения в гастроидах с теми, которые наблюдаются у пациентов с раком желудка. Они обнаружили: многие из них совпадают, что подтверждает клиническую релевантность их модели.


— Мориц Пзибилла, приглашенный аспирант.

Исследователи надеются, что их работа поможет разработать новые способы диагностики и лечения рака на самых ранних стадиях.


— Кристина Кертис, доктор философии, профессор медицины, генетики и науки о биомедицинских данных.

Исследование основано на предыдущей работе в лаборатории Кертис, указывающей на то, что некоторые клетки рака толстой кишки, по-видимому, изначально запрограммированны на заболеваие — они приобретают способность метастазировать задолго до того, как болезнь становится обнаружимой.


—Кристина Кертис.