Раковые клетки, которые циркулируют в крови, считаются «зарядом» для метастазов рака молочной железы. Они редки и до недавнего времени их невозможно было выращивать в лаборатории, что серьёзно усложняло изучение устойчивости опухолей к терапии. Но группа исследователей из Немецкого онкологического центра (DKFZ) и Института стволовых клеток Хайдельберга HI-STEM сделала невозможное возможным. Впервые им удалось вырастить стабильные органоиды опухолей непосредственно из образцов крови пациентов с раком молочной железы. С помощью этих мини-опухолей они разобрались в молекулярных путях, которые помогают раковым клеткам выживать и сопротивляться лечению. И, что особенно важно, они разработали методику, которая может помочь эффективно уничтожать эти клетки.
Метастазы — это не просто неприятные побочные эффекты. Это те самые опасные «потомки» первичной опухоли, которые расползаются по жизненно важным органам, таким как печень, лёгкие и даже мозг. В последние десятилетия прогноз для пациентов с раком молочной железы значительно улучшился, но метастазы до сих пор остаются одним из самых больших вызовов, потому что часто они дают кратковременный ответ на лечение.
Что самое страшное в метастазах? Они начинаются с того, что раковые клетки отрываются от основного очага и по крови мчаться в другие органы. Однако клетки, известные как циркулирующие опухолевые (CTCs), настолько редки, что спрятаться среди миллиардов обычных— для них не проблема. Даже Андреас Трупп, глава исследовательского отдела DKFZ, когда-то доказывал, что лишь немногие из них способны привести к формированию новой метастазы. А вот такие «семена» крайне тяжело изолировать и, как выяснилось, до недавнего времени — невозможно вырастить в лаборатории.
Но вот теперь, наконец, с помощью новой технологии, эти клетки научились «жить» вне тела пациента. Исследователи смогли выделить эти редкие клетки не только из крови пациента, но и вырастить их в виде стабильных органоидов — мини-опухолей, которые можно наблюдать и с ними работать в лабораторных условиях. Это значительный шаг вперёд, поскольку обычно для того, чтобы изучать опухолевые клетки, учёным приходилось прибегать к сложным и длительным методам, например, культивировать их в организмах иммунодефицитных мышей.
Кроме того, что кровь можно брать многократно, её анализ позволяет увидеть опухоль в динамике, а не в «мёртвом» состоянии, как это происходит при биопсиях. Органоиды, выросшие из крови, позволяют исследовать молекулы, которые помогают опухолевым клеткам выживать, даже когда их атакует терапия. Это открывает путь к созданию новых методов лечения.
Исследователи обнаружили, что определённые молекулы, такие как белок NRG1 (неурегулин 1), играют важную роль в выживании опухолевых клеток. Он связывается с рецепторами HER2 и HER3 на поверхности клеток, активируя механизмы, которые поддерживают их рост и выживание. Но вот что интересно — даже если «топливо» для этих рецепторов исчезает или их блокируют лекарства, опухолевые клетки находят другие пути для выживания, активируя альтернативный сигнал, связанный с рецептором FGFR1.
Эти хитрые «обходные пути» позволяют опухоли адаптироваться и сопротивляться внешним воздействиям. В результате таких манёвров рак становится ещё более устойчивым к лечению. Однако есть решение! Учёные выяснили, что блокировка сразу двух путей — NRG1-HER2/3 и FGFR — в совокупности может значительно замедлить рост опухоли и даже вызвать её гибель. Для этого нужно целенаправленно вмешаться в эти молекулы и не дать раковым клеткам использовать их для своего выживания.