Понимание механизмов роста и распространения опухолей остается одной из главных задач в исследовании рака. Ученые из Женевского университета (UNIGE) совместно с коллегами из Института исследования рака Людвига выявили неожиданный фактор, который может объяснить, почему некоторые виды рака прогрессируют более агрессивно. Их исследование, опубликованное в журнале «Cancer Cell», показывает, что нейтрофилы – один из самых распространенных типов иммунных клеток – могут изменяться под влиянием опухолевой среды и вместо борьбы с болезнью начинать поддерживать ее развитие.
Попадая в экосистему опухоли, эти иммунные клетки начинают вырабатывать молекулу, известную как хемокин CCL3. Вместо того чтобы помогать организму, CCL3 способствует росту новообразований. Поскольку этот процесс наблюдается при многих типах рака, он может стать важным сигналом для отслеживания прогрессирования заболевания.
Рак развивается не в изоляции. Опухоли существуют в сложной интерактивной среде, состоящей из множества различных типов клеток, влияющих друг на друга. «Одна из трудностей заключается в том, чтобы в этой среде, которую мы только начинаем понимать, выявить элементы, действительно влияющие на способность опухоли к росту», – объясняет Микаэль Питте, профессор Женевского университета и руководитель работы. Он отмечает, что новое исследование основано на предыдущих открытиях. «В 2023 году мы показали, что экспрессия двух генов в макрофагах тесно связана с прогрессированием болезни. Наша новая работа выявляет вторую переменную, на этот раз связанную с другой популяцией иммунных клеток – нейтрофилами».
Нейтрофилы обычно служат первой линией защиты от инфекций и травм. Однако при раке их присутствие часто указывает на худший прогноз. Исследователи обнаружили, что опухоли активно привлекают нейтрофилы и изменяют их поведение. «Мы выяснили, что нейтрофилы, привлеченные опухолью, подвергаются перепрограммированию своей активности: они начинают локально производить молекулу – хемокин CCL3 – которая способствует росту опухоли», – поясняет Микаэль Питте. Таким образом, защитная иммунная реакция превращается в механизм, помогающий раку процветать.
Изучение нейтрофилов сопряжено со значительными техническими трудностями, особенно когда речь идет о генетических манипуляциях. «Нейтрофилы особенно сложно изучать и генетически модифицировать», – говорит Евангелия Болли, соавтор исследования. Чтобы преодолеть эту проблему, команда использовала несколько экспериментальных стратегий для точного контроля гена CCL3 в нейтрофилах, не затрагивая другие клетки. «Это была тонкая работа!», – добавляет она. Когда производство CCL3 было заблокировано, нейтрофилы перестали поддерживать рост опухоли, хотя продолжали нормально функционировать в кровотоке и накапливаться внутри новообразований.
Для подтверждения своих выводов ученые повторно проанализировали данные множества независимых исследований, но для этого потребовались новые аналитические методы. «Нам пришлось применить инновационный подход, чтобы точнее обнаруживать нейтрофилы, – рассказывает Пратьякша Вирапати, специалист по биоинформатике. – Их низкая генетическая активность часто делает их невидимыми для стандартных инструментов анализа. Разработав новый метод, мы смогли показать, что при многих видах рака эти клетки имеют общую траекторию: они производят большое количество CCL3, что связано с проопухолевой активностью».
Определив CCL3 как ключевой фактор роста опухолей, вызванного нейтрофилами, исследовательская группа открыла новую перспективную переменную для понимания эволюции рака. «Мы расшифровываем „удостоверение личности“ опухолей, выявляя одну за другой ключевые переменные, которые определяют развитие болезни, – заключает Питте. – Наша работа предполагает, что количество этих переменных ограничено. Как только они будут должным образом идентифицированы, это поможет лучше подбирать терапию для каждого пациента и, в конечном счете, предлагать более эффективное и персонализированное лечение».
