Новый механизм, аналогичный тому, как стволовые клетки нормальных тканей реагируют на ранение, может объяснить, почему стволовые клетки рака мочевого пузыря активно способствуют устойчивости к химиотерапии после нескольких циклов лечения химиотерапевтическими препаратами. Ориентация на это "раневой ответ" раковых стволовых клеток потенциально могут обеспечить новый подход к терапевтическим изобретениям, заявили исследователи из Национального института рака, названного Дэном Л. Онкологический центр Дункана при Медицинском колледже Бейлора.
Результаты их исследования сегодня опубликованы в журнале Nature.
"Лечение распространенного рака мочевого пузыря ограничивается хирургическим вмешательством и химиотерапией. Нет доступных целевых методов лечения," сказал доктор. Кейт Сисон Чан, доцент кафедры молекулярной и клеточной биологии и урологии и автор-корреспондент отчета. "Реакция на химиотерапию далека от идеала, поэтому клиническая цель – продвинуть исследования в этой области и найти гораздо более целенаправленный подход."
Вместе с соавторами Антониной Куртовой, аспирантом программы трансляционной биологии и молекулярной медицины в Baylor, и доктором. Цзин Сяо, научный сотрудник по урологии в Baylor, Чан и его команда стремились определить механизмы, лежащие в основе развития резистентности при раке мочевого пузыря, который поразил мышцы. Они обнаружили, что повторный рост раковых стволовых клеток активно способствует устойчивости к терапии между циклами лекарственного лечения.
"Это парадоксальный механизм, приводящий к сопротивлению, которого мы не ожидали," сказал Чан. "Раковые стволовые клетки активно восстанавливаются и реагируют на индуцированное повреждение или апоптоз (гибель клеток), вызванное химиотерапией между различными циклами, подобно тому, как стволовые клетки нормальных тканей реагируют на повреждения, вызванные раной."
Они обнаружили, что пролиферация стимулируется высвобождением метаболита (или фактора), называемого простагландином E2 или PGE2, из умирающих клеток, что заставляет раковые стволовые клетки повторно заселять опухоли, размер которых был уменьшен химиотерапией.
В нормальных клетках это часть процесса заживления ран, когда PGE2 индуцирует повторный рост тканевых стволовых клеток; По иронии судьбы, при раке PGE2 вызывает повторный рост большего количества раковых стволовых клеток между циклами химиотерапии, сказали Куртова и Сяо.
Чан сказал, что важно отметить, что химиотерапия проводится в несколько циклов, что на самом деле вызывает удивительное открытие.
"Химиотерапия применяется в одном цикле, затем останавливается, чтобы позволить костному мозгу и нормальным стволовым клеткам восстановиться после повреждения, а затем снова начинается другой цикл," он сказал. "Раковые стволовые клетки также восстанавливаются в течение этого периода перерыва, вызванного PGE2, высвобожденным из умирающих раковых клеток
"Что будет, если заблокировать PGE2?" исследователи спросили.
В исследованиях, проведенных на мышах, команда обнаружила, что блокирование PGE2 отменяет индукцию "рана-реакция" который способствует возобновлению роста раковых стволовых клеток.
В одном эксперименте на мышах с использованием опухолей, извлеченных у человека, который ранее не прошел химиотерапию, команда наблюдала усиленный терапевтический ответ.
"Важно отметить, что мы смогли использовать препарат, уже одобренный U.S. Управление по контролю за продуктами и лекарствами," сказала Куртова. "Это должно помочь нам быстро ускорить время до начала клинических испытаний на людях."
Этим препаратом был Целекоксиб или Целебрекс®, препарат, наиболее часто используемый для лечения артрита.
По словам Чана, необходимы дальнейшие клинические испытания, но это исследование представляет собой многообещающую новую находку в отношении типа рака, не имеющего текущих целевых вариантов. Важно отметить, что это лечение может быть применимо к другим типам солидного рака, сказал он.