Инновационное исследование показало, почему одни виды рака опаснее других

Чтобы внести ясность в вопрос о том, почему одни виды рака опаснее других, биологи из Вирджинского политехнического университета каждый день изучают, как развиваются и эволюционируют опухоли. Результаты их исследований опубликованы в авторитетных изданиях Proceedings of the National Academy of Sciences и Cancer Research.

Большинство нормальных клеток в вашем организме являются диплоидными, то есть они имеют по две копии каждой хромосомы — по одному набору от каждого родителя. Для поддержания здоровья диплоидная клетка делится, образуя новые диплоидные клетки. Но иногда делящаяся клетка допускает ошибку, которая искажает число хромосом. И затем, подобно ошибке в типографском станке, эта ошибка воспроизводится и начинает накапливаться. Это один из способов развития таких заболеваний, как рак.

Тетраплоидные клетки и тетраплоидизация

Вместе с клеточным биологом Даниэлой Чимини, аспиранты Меган Свит и Мэт Блумфилд последние 5 лет занимались анализом клеток с аномальным числом хромосом — одним из наиболее очевидных доказательств наличия рака. Чтобы создать подходящие условия для своих исследований, члены исследовательской группы Чимини заставили диплоидные раковые клетки удвоить свои хромосомы, но пропустить деление. В результате получилась так называемая тетраплоидная клетка, имеющая четыре полных набора хромосом. Эти клетки с двойной плотностью — не просто лабораторное явление. Если тетраплоидизация происходит в реальном мире во время развития опухолей у человека, это плохая новость — она связана с прогрессированием рака и плохим прогнозом.

Но почему тетраплоидные клетки так сильно ухудшают ситуацию? Чтобы ответить на этот вопрос, Свит и Блумфилд сравнили опухоли, образованные из диплоидных раковых клеток, с опухолями, образованными из тетраплоидных раковых клеток. Они обнаружили, что количество тетраплоидных клеток фактически уменьшалось во время образования опухолей у мышей, и тем не менее масса опухоли быстро увеличивалась в размерах. Впервые они обнаружили, что этот рост был обусловлен привлечением стромальных клеток — нераковых клеток соединительной ткани, обеспечивающих структурную поддержку. «Даже небольшое количество этих тетраплоидных клеток может способствовать привлечению дополнительных нераковых клеток, которые поддерживают дальнейшее развитие опухоли», — сказала Свит.

Открытие: размер клетки — предиктор потенциала развития опухоли

Второе исследование первоначально было направлено на изучение физиологии тетраплоидных клеток. Однако, когда Блумфилд сделал клетки рака, полученные от человека, тетраплоидными и выделил отдельные клоны клеток, он заметил нечто неожиданное: клетки из первых нескольких клонов различались по размеру. Они предполагали, что все клоны будут в два раза крупнее обычных диплоидных клеток из-за дополнительного материала, содержащегося внутри, — но некоторые оказались на 25–30% меньше, чем ожидалось. При этом более мелкие клоны оказались более склонны к образованию опухолей, чем крупные клоны.

«Меньшие по размеру клоны более агрессивны, — говорит Блумфилд. — Они растут быстрее, более инвазивны и более устойчивы к распространенным противораковым и стресс-вызывающим препаратам». Более поздние эксперименты на мышах показали, что опухоли с меньшими тетраплоидными клетками часто разрастались быстрее. Более того, результаты не зависели от типа раковых клеток — одинаковое поведение наблюдалось при колоректальном раке и раке молочной железы.

А что насчет людей?

Используя данные из базы данных Cancer Genome Atlas, содержащей тысячи аннотированных образцов пациентов, команда исследователей обнаружила, что более мелкие тетраплоидные клетки при нескольких типах рака действительно связаны с худшим прогнозом и более низкими показателями выживаемости. «Мы и раньше знали, что тетраплоидия может повышать опухолеобразование в клетках, но теперь поняли, что учитывая размер клеток, сможем более точно предсказывать потенциальное опухолеобразование», — считает Чимини.

Источник: https://medicalxpress.com/

27.05.2026