Здоровые раковые клетки. Ученые научились возвращать клеткам рака обычное состояние

Исследователи изучали, как стволовые клетки ведут себя в состоянии здоровья и болезни. Они считают, что стволовые клетки могут обеспечить потенциальное лечение рака всех типов разными способами, пишет Inverse.

В Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Как стволовые клетки способствуют раку?

Стволовые клетки — это неспециализированные клетки, то есть они могут в конечном итоге стать клетками любого органа или ткани. Они могут пополнять клетки кожи, костей, крови и других органов во время развития, а также регенерировать и восстанавливать ткани, когда те повреждены.

Существуют разные типы стволовых клеток. Эмбриональные стволовые клетки — это первые клетки, которые изначально образуются после оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом и могут дать начало всем другим типам клеток в организме человека. Взрослые стволовые клетки являются более зрелыми, то есть они могут заменять поврежденные клетки только в одном типе органа и имеют ограниченную способность к размножению. Исследователи могут перепрограммировать взрослые стволовые клетки или уже дифференцированные клетки в лаборатории, чтобы они действовали как эмбриональные стволовые клетки.

Поскольку стволовые клетки могут выживать дольше, чем обычные, у них гораздо выше вероятность накопления генетических мутаций, которые могут привести к потере контроля над их ростом и способности к регенерации. Вот почему многие опухоли содержат небольшую субпопуляцию клеток, которые функционируют как стволовые. Считается, что эти так называемые раковые стволовые клетки ответственны, по крайней мере частично, за инициацию рака, его прогрессирование, метастазирование, рецидив и резистентность к лечению.

Что такое дифференцированная терапия?

Накопленные данные показывают, что раковые стволовые клетки могут дифференцироваться в несколько типов клеток, включая нераковые клетки. Исследователи пользуются этим фактом с помощью метода лечения, называемого дифференцированной терапией.

Концепция дифференцировочной терапии возникла в результате наблюдения ученых за тем, что гормоны и цитокины, представляющие собой белки, играющие ключевую роль в клеточной коммуникации, могут стимулировать созревание стволовых клеток и потерю их способности к регенерации. Из этого следовало, что принуждение раковых стволовых клеток к дифференцировке в более зрелые клетки может впоследствии остановить их бесконтрольное размножение, превращая их в нормальные клетки.

Дифференциальная терапия оказалась успешной при лечении острого промиелоцитарного лейкоза, агрессивного рака крови. В этом случае ретиноевая кислота и мышьяк используются для блокирования белка, который препятствует полному созреванию миелоидных клеток (типа клеток крови, полученных из костного мозга).

Кроме того, поскольку дифференцирующая терапия не направлена ​​на уничтожение раковых клеток и не окружает здоровые клетки тела вредными химическими веществами, она может быть менее токсичной, чем традиционные методы лечения.

Использование стволовых клеток для лечения рака

Есть много других потенциальных способов использования стволовых клеток для лечения рака. Например, на раковые стволовые клетки можно воздействовать напрямую, чтобы остановить их рост, или превратить в "троянских коней", атакующих другие опухолевые клетки.

Неподвижные раковые стволовые клетки, которые не делятся, но все еще живы, являются еще одной потенциальной мишенью для лекарств. Эти клетки обычно играют большую роль в устойчивости к лечению различных типов рака, потому что они способны регенерировать и избегать смерти даже лучше, чем обычные раковые стволовые клетки. Их "спящее" состояние может сохраняться десятилетиями и приводить к рецидиву рака. Их также сложно отличить от обычных раковых стволовых клеток, что затрудняет их изучение.

Исследователи также могут генетически сконструировать стволовые клетки для экспрессии белка, который связывается с желаемой мишенью в раковой клетке, повышая эффективность лечения за счет высвобождения лекарств прямо в опухоль. Например, мезенхимальные стволовые клетки, полученные из костного мозга, естественным образом мигрируют к опухолям и прикрепляются к ним, и их можно использовать для доставки противораковых препаратов непосредственно к раковым клеткам.

Стволовые клетки также можно использовать для создания моделей органоидов или миниатюрных копий органов, скрининга потенциальных противораковых препаратов и изучения основных механизмов, ведущих к раку.

Проблемы терапии стволовыми клетками

Хотя стволовые клетки обладают многочисленными преимуществами при использовании в терапии рака, они также сталкиваются с рядом проблем. Например, многие современные методы лечения стволовыми клетками, которые не используются в сочетании с другими препаратами, не способны полностью устранить опухоли. Есть также опасения по поводу терапии стволовыми клетками, потенциально способствующей росту опухоли.

Несмотря на эти проблемы, мы считаем, что технологии стволовых клеток могут открыть новые возможности для лечения рака. Интеграция генной инженерии со стволовыми клетками может преодолеть основные недостатки химиотерапевтических препаратов, такие как токсичность для здоровых клеток. Благодаря дальнейшим исследованиям, терапия стволовыми клетками рака однажды может стать частью стандарта лечения многих видов рака.

Ранее Фокус писал о том, как встроенная губка может убивать рак. При хирургической имплантации непосредственно рядом с опухолью губка стимулирует иммунный ответ организма против рака несколькими способами.