Используя модель рака на поджелудочной мышей, ученые выявили и удалили особый ген, остановив развитие агрессивного рака поджелудочной железы.
Подробности открытия можно изучить в журнале Genes & Development.
Значение исследования
Рак поджелудочной железы — агрессивная форма, которая поздно диагностируется и часто не поддается лечению.
По данным Национального института рака (NCI), этот вид онкологии — четвертый по числу смертельных исходов от рака в Соединенных Штатах. По некоторым оценкам, к 2020 году патология займет второе место. По оценкам NCI, в 2019 году будет зафиксировано более 56 тыс. новых случаев рака поджелудочной железы, итогом станут более 45 тыс. случаев гибели пациентов.
Новое исследование проливает свет на генетические факторы, вызывающие раковую опухоль поджелудочной.
Суть исследования
Считалось, что один из основных факторов, стимулирующих развитие злокачественной опухоли в поджелудочной железе, — онкоген KRAS. Но новое исследование идентифицировало другой ген, действие которого имеет решающее значение в формировании опухоли.
Д-р Дайан Симеоне, директор онкологического центра поджелудочной железы при онкологическом центре Perlmutter в Нью-Йоркском университете, и ее коллеги провели исследование на мышах и образцах опухоли пациентов, изучив роль гена, называемого «атаксия-телеангиэктазия группы D» (ATDC).
Опыты начались с теории, что опухоли возникают в результате возврата взрослых клеток на более раннюю примитивную стадию, сходную с быстрорастущими стволовыми клетками развития плода.
Обычно это происходит при восстановлении тканей при ранах и воспалении. Новые клетки заменяют поврежденные. У здоровых людей процесс начинается и быстро останавливается, как только рана зажила. В сочетании с генетическими дефектами процесс заживления не останавливается, клетки быстро делятся, вызывая рак.
Ученые сосредоточились на ацинарных клетках поджелудочной железы, выделяющей пищеварительные ферменты, которые также могут повреждать ткани. Чтобы восстановить орган, ацинарные клетки могут возвращаться к стадии, близкой к стволовым клеткам. Они же могут стать злокачественными при мутациях ДНК.
Более конкретно – при стрессе ацинарные клетки могут трансформироваться в так называемую «ацинарно-протоковую метаплазию» (ADM) — промежуточную стадию, приводящую к образованию примитивных, быстрорастущих типов клеток. Эти клетки могут в дальнейшем трансформироваться во вторую стадию, называемую «поджелудочная интраэпителиальная неоплазия» (PanIN), при которой клетки размножаются активнее, чем должны.
Ученые использовали мышей для создания модели панкреатита — воспаления, которое приводит к превращению ацинарных клеток в быстрорастущие. Опыты показали, что через несколько дней после того, как панкреатит вызвал повреждение тканей, экспрессия гена ATDC возросла и увеличилась до уровней, необходимых для превращения ацинарных клеток.
Кроме того, когда присутствовал ген ATDC в сочетании с онкогеном KRAS, у всех исследуемых мышей развился агрессивный рак поджелудочной железы. Однако, когда исследователи удалили ген ATDC, ни у одной из склонных к раку мышей опухоль не развилась. Более того, ацинарные клетки даже не достигли стадии ADM или PanIN.
Доктор Симеоне комментирует удивительные результаты: «Мы думали, что удаление гена ATDC замедлит рост рака, операция полностью его предотвратила».
Дальнейшие эксперименты, проведенные исследователями, выявили дополнительные детали механизма цепной реакции, который объясняет, как ATDC в конечном итоге вызывает рак. А именно, ученые также определили другой сигнальный белок и еще один ген, оба из которых участвуют в опухолевом процессе и которые могут стать потенциальными мишенями для новых терапевтических и профилактических стратегий лечения рака поджелудочной железы.
