Американские ученые выяснили, при каких условиях спящие раковые клетки пробуждаются, начинают активно делиться и метастазировать. Чтобы вызвать воспаление у мышей, ученые использовали липополисахарид и табачный дым.
Терапия рака после образования метастазов зачастую менее эффективна, чем его лечение на более ранних стадиях. Так называемые рассеянные раковые клетки, из которых впоследствии развиваются метастазы, могут появиться в организме за много лет до первых внешних признаков рака. Все это время они пребывают в состоянии спячки, в котором они неподвижны и не делятся. Более того, они незаметны для иммунной системы, которая обычно помогает вычищать злокачественные клетки и по возможности контролировать рост опухоли, если защитный механизм по каким-то причинам не сработал. Считается, что эти же спящие клетки ответственны за рецидивы ранее вылеченных опухолей. При этом причины, провоцирующие переход клеток из одного состояния в другое, пока недостаточно изучены, но считается, что это может быть связано с воспалительными процессами.
Жан Альбренге (Jean Albrengues) и его коллеги из лаборатории Колд Спринг Харбор выяснили, что воспаление действительно может разбудить раковые клетки, причем запускает этот процесс один из типов клеток нашей иммунной системы — нейтрофилы. Они активно участвуют в воспалительном ответе на повреждение организма и способны захватывать и переваривать чужеродных ему микробов. Кроме того, нейтрофилы могут выделять в межклеточное пространство токсичные вещества, находящиеся обычно у них в специальных гранулах, или же действовать как камикадзе — погибая, клетки формируют из своих остатков ловушки для микробов.
Этот специфический способ самоубийства получил специальное название нетоз (от аббревиатуры Neutrophil Extracellular Trap, «внеклеточная ловушка нейтрофилов»), по аналогии с некрозом и апоптозом, другими видами клеточной смерти. В этом случае нейтрофил оставляет после себя сеть из спутанных молекул собственной ДНК, покрытую токсичным содержимым гранул. Микроорганизм запутывается в сети из ДНК и погибает от воздействия присутствующих в ней ферментов. Теперь выяснилось, что если в ловушку нейтрофила вместо микроба попадет спящая раковая клетка, это может привести к ее пробуждению и пролиферации.
Чтобы проверить воздействие воспаления на спящие раковые клетки, исследователи поставили эксперимент на мышах. Десяти особям вкололи клетки специальных раковых линий, способных к свечению. Благодаря этому по увеличению флуоресцентной активности можно было судить о приросте количества клеток без операционного вмешательства.
Воспаление и, соответственно, активацию нейтрофилов пробовали вызывать двумя способами: закапывая мышам в нос липополисахарид, входящий обычно в состав бактериальной клеточной стенки, и подвергая животных воздействию табачного дыма. В первом случае оказалось, что пары-тройки закапываний липополисахарида вполне достаточно для активации нейтрофилов и пробуждения спящих раковых клеток: средняя интенсивность свечения выросла за месяц наблюдений больше чем в тысячу раз. Табачный дым вызывал аналогичный эффект: у мышей, живших в прокуренных помещениях, раковые клетки просыпались и начинали активно делиться. В контрольной группе из десяти мышей (получавших в нос безвредный солевой раствор или живших в помещениях без табачного дыма) по окончании эксперимента были обнаружены только спящие раковые клетки.
