Ученые нашли способ предотвратить развитие одной из самых опасных форм рака

В ходе недавнего исследования американские ученые обнаружили ген, ответственный за развитие рака поджелудочной железы, одного из самых агрессивных и смертоносных видов онкологии. Они провели эксперимент на лабораторных мышах, который подтвердил: удалив конкретный ген, можно блокировать формирование опухоли.

Рак поджелудочной железы считается одним из наиболее опасных онкологических заболеваний. Для таких опухолей характерен стремительный рост и раннее метастазирование. Из-за неспецифичности симптомов их крайне сложно диагностировать на начальных стадиях, а в запущенной форме они практически не поддаются лечению.

Одним из главных «виновников» развития злокачественных опухолей поджелудочной железы считается так называемый онкоген KRAS, мутации которого провоцируют перерождение нормальных клеток в раковые. Агрессивность панкреатических новообразований также связывают с этим мутантным геном, точнее, с его дублированием. Однако в новом исследовании ученые обнаружили еще один ген, который играет огромную роль в развитии этого вида онкологии.

Ответственный автор исследования доктор Диана Симеон, занимающая должность руководителя Центра по лечению рака поджелудочной железы, функционирующего в составе онкологического центра при больнице Нью-йоркского университета, и ее коллеги провели эксперимент на лабораторных мышах и образцах человеческой опухоли. В ходе исследования они изучали роль гена ATDC в формировании злокачественных опухолей поджелудочной железы. Результаты своей работы ученые обнародовали в последнем номере научного журнала Genes & Development.

Как нормальные клетки трансформируются в раковые

Начать эксперимент ученых побудила теория о том, что злокачественные опухоли возникают в результате возвращения обычных взрослых клеток на более раннюю, «примитивную» стадию развития, вследствие чего они становятся похожи на быстрорастущие клетки эмбриона, которые обеспечивают развитие плода.

Обычно такой «откат» взрослых клеток происходит в случае травмирования или воспаления тканей – таким образом они обеспечивают организм новыми клетками, которые заменяют утраченные. В здоровом теле этот процесс быстро начинается и завершается сразу после полной регенерации поврежденных тканей. Однако при наличии генетических дефектов, согласно той же теории, трансформация взрослых клеток не прекращается – более того, процесс нарушается, что приводит к развитию рака.

В нынешнем исследовании доктор Симеон и ее коллеги сосредоточили внимание на ацинарных клетках поджелудочной железы. Эти клетки вырабатывают пищеварительные ферменты, которые также могут провоцировать повреждения тканей тонкой кишки. Чтобы запустить процесс регенерации поврежденных тканей, ацинарные клетки способны быстро возвращаться к уровню стволовых, которые характеризуются стремительным ростом.

По словам исследователей, ацинарные клетки могут трансформироваться в злокачественные, если в их ДНК образуются мутации, в том числе в онкогене KRAS. Если точнее, то в условиях стресса клетки этого типа способны преобразовываться в так называемую ацинарно-протоковую метаплазию, которая считается промежуточной стадией формирования примитивных быстрорастущих клеток. В дальнейшем эти клетки могут трансформироваться в интраэпителиальную неоплазию поджелудочной железы – состояние, при котором клетки размножаются гораздо быстрее, чем должны.

Мощная блокировка развития рака

В нынешнем исследовании команда доктора Симеон впервые использовала лабораторных мышей для создания модели панкреатита – воспалительного заболевания, при котором ацинарные клетки поджелудочной железы часто преобразуются в быстрорастущие протоковые клетки. Последние по некоторым параметрам схожи с примитивными эмбриональными протоками и могут сохранять способность производить эндокринные клетки.

Ученые установили, что экспрессия гена ATDCвыросла уже через несколько дней после того, как панкреатит спровоцировал повреждение тканей поджелудочной, достигнув уровня, необходимого для превращения анциарных клеток в протоковые. Они также обнаружили, что при наличии мутаций сразу в обоих генах – ATDCи KRAS– у всех без исключения подопытных грызунов развился агрессивный рак поджелудочной железы.

После того как исследователи удалили ген ATDC, ни у одной из мышей с искусственно созданной предрасположенностью к онкологии не сформировалась опухоль. Более того, ацинарные клетки даже не прошли стадию преобразования в ацинарно-протоковую метаплазию и тем более – в интраэпителиальную неоплазию поджелудочной железы.

«Мы думали, что выключение гена ATDCпросто замедлит рост опухоли, а оказалось, что оно способно полностью предотвратить ее развитие, – говорит доктор Симеон, комментируя вдохновляющие результаты исследования. – Наш эксперимент показал, что инактивация этого онкогена в клетках поджелудочной железы ведет к одной из самых мощных блокировок процесса образования опухоли, когда-либо наблюдавшихся у мышиных моделей протоковой аденокарциномы поджелудочной железы, которые в точности повторяют особенности этого заболевания у человека».

После этого исследователи провели серию дополнительных экспериментов, которые помогли установить дополнительные детали механизма цепной реакции, которые объясняют, каким именно образом ген ATDC стимулирует развитие рака. Ученые, в частности, выявили еще один сигнальный белок и еще один ген, которые вовлечены в процесс формирования злокачественной опухоли, и отметили, что они могут быть использованы в качестве потенциальных мишеней при разработке новых методов профилактики и лечения рака поджелудочной железы.