Дослідники розробили нову революційну технологію, яка може перетворювати деякі ракові клітини в стан, схожий на нормальні клітини, не вбиваючи їх. Цей підхід не лише представляє новий спосіб потенційного лікування раку, але й дозволяє уникнути побічних ефектів інших методів лікування та ризику виникнення стійкості.
Реверсія раку, яка передбачає повернення ракових клітин до їхнього диференційованого та не злоякісного стану, була запропонована як новий терапевтичний підхід ще деякий час тому. Ракові клітини часто бувають «недиференційованими», що означає, що вони втрачають спеціалізовані характеристики нормальних клітин.
Завдяки процесу відновлення експресії генів, пов’язаних з диференціацією, які зазвичай мутовані або «вимкнені» в ракових клітинах, може бути можливим їх повторне активування та відновлення їхньої нормальної функції або навіть досягнення «транс-диференціації», коли ракові клітини перетворюються на зовсім інші типи клітин (наприклад, ракові клітини молочної залози можуть бути перенаправлені в більш спеціалізовані клітини печінки).
Попередні дослідження продемонстрували реверсію ракових клітин, пов’язаних з мієлоїдною лейкемією, раком молочної залози та гепатоцелюлярним карциномом – видом раку печінки. Однак ще не було проведено систематичної ідентифікації так званих «майстер-регуляторів» – специфічних генів чи білків, які контролюють процес диференціації, що спричиняє цей тип диференціації/транс-диференціації. Це важливий крок, оскільки, ідентифікуючи такі майстер-регулятори, науковці можуть маніпулювати раковими клітинами та перепрограмовувати їх на перетворення на неракові клітини, що відкриває альтернативні або додаткові варіанти лікування.
У своєму останньому дослідженні наукова група під керівництвом професора Кванг-Хюна Чо з кафедри біо- та мозкових інженерій Корейського науково-технічного інституту (KAIST) описала нову технологію, яка може перетворювати клітини раку товстої кишки на фактично нормальні клітини.
Команда зосередила увагу на спостереженні, що під час процесу онкогенезу – багатоетапного процесу, за якого нормальні клітини перетворюються на ракові – нормальні клітини регресують уздовж своєї траєкторії диференціації. Це дозволило розробити технологію, яка створює цифрову копію генетичної мережі, пов’язаної з нормальною траєкторією диференціації клітин. Завдяки цьому симуляції науковці змогли систематично виявити майстер-молекулярні перемикачі, що індукують нормальну диференціацію.
Коли ці перемикачі були застосовані до клітин раку товстої кишки, клітини повернулися до нормального стану. Ці результати були підтверджені молекулярними та клітинними експериментами на тваринних об’єктах.
Ця робота показує, що реверсію ракових клітин можна досягти шляхом створення та аналізу цифрових копій генетичних мереж ракових клітин. Такий підхід створює більш систематичний спосіб рухатися вперед, а не покладатися на випадкові відкриття. Можливо, це відкриття призведе до нових оборотних методів лікування раку, які можна буде застосувати до різних типів ракових клітин.
«Те, що ракові клітини можуть бути перетворені назад у нормальні клітини, є вражаючим явищем. Це дослідження доводить, що така реверсія може бути систематично індукована», – пояснив Кванг-Хюн Чо в заяві.
«Це дослідження вводить нову концепцію оборотної терапії раку шляхом повернення ракових клітин до нормальних клітин. Також розробляється фундаментальна технологія для ідентифікації цілей для реверсії раку через систематичний аналіз траєкторій диференціації нормальних клітин».
Стаття опублікована в журналі Advance Science.
