Учени превърнаха злокачествени ракови клетки от дебело черво в доброкачествени

Корейски учени откриха иновативен подход за лечение на рак чрез препрограмиране на злокачествените ракови клетки и превръщането им в доброкачествени. Те демонстрираха начина му на действие върху ракови клетки, взети от дебелото черво.

Странични ефекти от терапията при рак

Десетилетия наред методите за лечение на рак бяха фокусирани върху унищожаване на злокачествените образувания, основно с химио-, лъче- или имунотерапия. Макар че удължават преживяемостта при много пациенти, те причиняват и сериозни странични ефекти. Стандартното лечение не е селективно, което означава, че не влияе само на раковите, но и на здравите клетки. То може да доведе до увреждане на съседните тъкани, отслабен имунитет, силна умора, органна дисфункция и влошено качество на живот.

Екипът от Корейския институт за науки и технологии разработи подход, който има потенциала да предпази пациентите от гореизброените негативни последици. Чрез него раковите клетки се превръщат в доброкачествени, започват да функционират нормално и спират да се размножават неконтролируемо.

Чрез идентифициране и блокиране на набор от ключови регулаторни гени – MYB, HDAC2 и FOXA2 – учените препрограмират клетките така, че да приличат на нормални ентероцити – клетки в червата, които образуват техния епител. С други думи, те откриват начин да лекуват рак не унищожавайки клетки, а връщайки ги към първоначалното им състояние (реверсия).

» Предоперативна имунотерапия е ефективна при рак на дебелото черво

Препрограмиране на ракови клетки от дебело черво

Фокусът на изследването пада върху трите основни гена MYB, HDAC2 и FOXA2, които играят роля на „ключове“. Те помагат на раковите клетки да се скрият и да се размножават неконтролируемо.

• MYB е ген, който често е свръхактивен при пациенти с рак на кръвта или дебелото черво. Той ускорява растежа на туморните клетки и им пречи да се развият в нормални.
• HDAC2 е ген, който участва в пакетирането на ДНК и може да изключва важни защитни гени. Това позволява на раковите клетки да оцелеят и да продължат да се размножават.
• FOXA2 играе роля за нормалното развитие на клетките, но при пациентите с рак е възможно да започне да функционира неправилно и да подпомогне растежа на тумора.

Моделът BENEIN за реверсия на раковите клетки

За да открият тези важни гени, корейските учени използват компютърен модел, наречен BENEIN, който анализира активността на хиляди гени в отделните клетки. С негова помощ стигат до въпросните MYB, HDAC2 и FOXA2, които правят раковите клетки опасни, и ги изключват. В резултат те забавят растежа си, губят агресивното си свойство и започват да функционират като здрави чревни клетки.

Резултатите са потвърдени върху лабораторни мишки. Животните, на които се инжектират препрограмираните ракови клетки, развиват много по-малки тумори от онези, на които се инжектират немодифицирани клетки. Учените установяват, че препрограмираните са много сходни с тези в нормалната тъкан на дебелото черво. Това означава, че, вместо да атакуват раковите клетки с лекарства, които вредят на целия организъм, лекарите биха могли да ги „обучат“ да функционират отново нормално и така да лекуват пациенти с определени видове рак.

» Кръвен тест открива с висока точност рак на дебелото черво

Какво означава реверсия на рака

Екипът на Гонг и колеги прилага инструмента BENEIN, за да открие механизма, по който гените си взаимодействат в клетката и определят дали тя ще се превърне в ракова или ще се възстанови. За целта те изучават хиляди клетки от дебело черво, като проследяват кои гени се изключват и включват. Данните им помагат да начертаят подробна генетична карта, на която всеки ген е изобразен като ключ за осветление. С помощта на картата учените симулират ситуации, при които определени ключови гени се активират или блокират.

В настоящото изследване вниманието им е насочено към 4252 клетки, които са в процес на превръщане в ентероцити (здрави чревни клетки). Анализът им показва, че при изключване на трите гена MYB, HDAC2 и FOXA2 раковите клетки се променят и започват да функционират като здрави. С други думи, натискането на правилния ключ би могло да промени хода на болестта.

Не по-малко важно е откритието, че въпросното блокиране на гените се случва без генна редакция, а само с идентифициране и контролиране на естествените регулаторни сигнали, които клетките използват ежедневно, за да комуникират помежду си.

Предизвикателствата

Въпреки обнадеждаващите резултати, учените предупреждават, че не всички ракови клетки са еднакви, дори в един и същи тумор, което може да затрудни препрограмирането им наведнъж.

Екипът продължава да търси начини за безопасно и ефективно прилагане на новия инструмент за препрограмиране в солидни тумори, например с наночастици.

За да се гарантира безопасността и трайният ефект от реверсията, е необходимо в клиничните изпитания да бъдат изследвани различни видове рак, както при животни, така и при хора.