Изследователи откриха механизма, отговорен за процеса на разпространение на панкреатичния рак

Ракът на панкреаса е много агресивен и, за съжаление, има лоша прогноза с петгодишна преживяемост от едва 5%. Повечето смъртни случаи, свързани с рака на панкреаса, се дължат на метастази, възникнали вследствие на разпространението на тумора в други органи. Все още липсват терапии за преустановяване на туморните метастази, които биха спасили хиляди животи. В този контекст разбирането на молекулярните механизми, които причиняват метастази от рак на панкреаса, е първата стъпка към разработването на ефективни целеви лечения.

По време на проучване, публикувано в списанието „eLife“, изследователи от Университета в Осака, Япония, разкриват неизвестен досега механизъм за поява на метастази от рак на панкреаса, който може да се използва с терапевтична цел.

Проучването

За целите на проучването учените анализират човешки ракови тъкани от панкреаса и демонстрират, че малък сигнален протеин, наречен ARL4C, е свръхекспресиран при пациенти със злокачественото заболяване*. Първоначалните резултати относно функцията на този протеин предполагат, че той може да участва в миграционните и инвазивните способности на раковите клетки в панкреаса.

За да проучат това твърдение и да потвърдят местоположението на ARL4C в нахлуващите ракови клетки, изследователите проектират сложен експеримент, който симулира инвазията на раковите клетки в човешкото тяло. Те създават устройство за 3D клетъчна култура, с което може да се наблюдава нахлуването на раковите клетки в околния колагенов гел, използван за наблюдение на инвазията на живи клетки, съдържащи флуоресцентно белязан ARL4C, през микроскоп.

„Открихме, че ARL4C е локализиран в така наречените инвазивни псевдоподи – временни цитоплазмени образувания на еукариотните клетки, които служат за придвижване или за захващане на хранителни частици – които са структурно различни от инвадоподиите.“, обяснява Акиказу Харада, водещ автор на изследването.

Инвадоподиите наподобяват крака, произтичащи от вентралната повърхност на клетката, които раковите клетки използват, за да нахлуят в други тъкани. Инвазивните псевдоподи обаче са по-дълги и имат по-голям диаметър от инвадоподиите и се простират в предния край на клетката.

„В инвазивните псевдоподи ARL4C се свързва с друг протеин, наречен IQGAP1, експресиран в много видове рак, включително рак на панкреаса, който транспортира ензим, наречен MMP14, позволявайки на раковата клетка да пробие и да нахлуе в колагеновия гел или извънклетъчния матрикс.“, казва Харада.

Възможност за разработване на нови лечения на рак

След откриването на механизма, изследователите решават да го използват за терапевтични цели. По-конкретно, те възприемат подход за олигониклеотидна терапия, използвайки антисенс олигонуклеотид или ASO. Това са къси молекули от едноверижна ДНК, които действат вътре в клетката, за да повлияят – в този случай блокират – производството на протеин.

„ASO, насочен срещу ARL4C, успя да потисне метастазите от рак на панкреаса в лимфните възли при мишки.“, казва Акира Кикучи, старши автор на изследването.

Когато ARL4C е блокиран, раковите клетки са по-малко агресивни, което означава, че вероятността да се разпространят е по-малка. Макар и само предварителни, тези открития разкриват обещаващи нови терапевтични пътища за този изключително агресивен рак и хвърлят светлина върху механизмите, причиняващи метастази.

*Harada Akikazu et al. Localization of KRAS downstream target ARL4C to invasive pseudopods accelerates pancreatic cancer cell invasion. Elife. 2021.