Метастатические раковые клетки, которые являются причиной 90% летальных исходов при онкологических заболеваниях, при распространении из первичной опухоли через кровоток преодолевают многочисленные препятствия. Ученые из Массачусетского онкологического центра в ходе нового исследования выявили ген, экспрессия которого обеспечивает рост метастатических клеток.

Механически экспрессия гена позволяет метастатическим раковым клеткам изменять условия внутренней среды организма и распространяться в другие органы, расположенные на отдалении от первичной опухоли. Результаты опубликованы в журнале Nature Cell Biology.

«Наши результаты указывают на потенциально новые терапевтические возможности для борьбы с метастатическим раком», — сказал автор Рауль Мостославский, доктор медицинских наук, научный директор Центра исследований рака семьи Кранц при Массачусетском онкологическом центре.

Мостославский и его коллеги впервые сравнили закономерности экспрессии генов в первичных и метастатических опухолях у мышей с раком поджелудочной железы и молочной железы. Идентифицировав различные гены, экспрессия которых увеличивается в метастатических опухолевых клетках, исследователи “заблокировали” каждый ген по отдельности.

Изображенные вестерны представляют собой отсортированные по mCherry Lo клетки из одной и той же сортировки (сортировка № 3). Одни и те же образцы были проанализированы на двух гелях, чтобы иметь возможность прозондировать различные белки. Блоты были вырезаны перед зондированием антителами (Gstt1 внизу и FN1 вверху, Zeb1 вверху, тубулин внизу)

В этих экспериментах подавление гена Gstt1 не оказало влияния на первичные опухолевые клетки мышей, но оно лишило метастатические раковые клетки способности расти и распространяться. Подавление также блокировало рост опухоли в двух линиях клеток метастатического рака поджелудочной железы человека.

Gstt1 кодирует фермент, который является членом суперсемейства белков, участвующих в том числе в защите клеток от токсинов. Исследования показали, что фермент Gstt1 заставляет метастатические раковые клетки модифицировать и секретировать белок фибронектин, который помогает клеткам прикрепиться к внеклеточному матриксу – большой сети белков и других молекул, которые окружают, поддерживают и придают структуру клеткам и тканям организма.

«Gstt1 изменяет матрикс, окружающий метастатические клетки, чтобы они могли расти в этих условиях», — сказал Мостославский. «Наши результаты могут привести к новым стратегиям лечения метастатического рака. Это особенно важно для рака поджелудочной железы, при котором у большинства пациентов при первоначальном диагнозе обнаруживаются множественные метастазы».

Ключевые выводы:

• Исследователи идентифицировали ген Gstt1, экспрессия которого обеспечивает рост метастатических раковых клеток, которые являются причиной 90% смертей от онкозаболеваний.
• Авторы показали, что подавление этого гена в лабораторных моделях рака предотвращает рост и распространение метастатических клеток.
• Результаты могут привести к разработке новых стратегий лечения метастатического рака и будут особенно полезны для пациентов с раком поджелудочной железы.