Новое исследование американских учёных говорит о том, что активация мастер-гена ATF3 является важной частью процесса адаптирования клеток к стрессу и может быть вовлечена в распространении рака груди в другие участки организма (метастазы). Обычно при раке и смертности, связанной с метастазами, исследователи стремятся узнать больше о том, чем он это вызвано. Американское онкологическое общество говорит о том, что метастазы являются наиболее серьезной проблемой при лечении рака.
Стресс может быть фундаментальной причиной, помогающей в распространении рака
Предыдущие исследования показали, что стресс влияет на риск появления рака; так, психологический стресс связан с агрессивностью развития рака груди. Исследователи уже знают, что ATF3 активируется в тех случаях, когда клетки испытывают стрессовые условия, ставящие под угрозу их способность поддерживать постоянство внутренней среды (гомеостаз). При нормальных обстоятельствах, вызов ATF3 защищает организм от вреда, заставляя нормальные клетки уничтожать себя при риске повреждений, полученных при стрессе (например, отсутствии кислорода или облучении).
Когда раковые клетки возникают впервые, иммунная система распознает их в качестве инородных агентов и начинает атаковать их. На ранних стадиях развития рака это срабатывает. Но потом что-то идёт не так: одной из причин является то, что раковые клетки начинают посылать сигналы иммунным клеткам, которые заставляют их вести себя таким образом, чтобы содействовать развитию опухоли.
В новом исследовании ученые из Университета штата Огайо показывают, что раковые клетки способны активировать ATF3 в иммунных клетках, которые были доставлены в места развития опухоли. В результате ATF3 затем приводит к неправильному функционированию иммунных клеток и позволяет раковым клеткам уйти от опухоли и распространиться на другие части тела.
Старший автор Тсонвин Хай (Tsonwin Hai), профессор молекулярной и клеточной биохимии в Университете Огайо, говорит: «Если ваше тело не помогает раковым клеткам, они не могут распространяться так далеко самостоятельно. Выходит, здоровая часть клеток в организме помогает раковым клеткам продвигаться и добираться до отдаленных районов тела. И одной из главных причин является стресс».
Исследование предполагает, что раковые клетки нацелены на AFT3 в миелоидных клетках
В предыдущей работе профессор Хай и ее команда обнаружили, что экспрессия ATF3 была связана с ухудшением состояние 300 больных раком молочной железы пациентов. Когда они исследовали образцы опухоли у них, они были ошеломлены, найдя признаки экспрессии ATF3 в определённых иммунных клетках и связь этого процесса с усугублением развития опухолей, тогда как ATF3 в раковых клетках не показали такой связи.
В новом исследовании эти клинические результаты проверены путём проведения двух экспериментов на мышах. Сначала медики вводили клетки рака молочной железы нормальным мышам и мышам, которые не могут вырабатывать ATF3 ни в каких клетках. Рак молочной железы у нормальных мышей распространился в лёгкие гораздо быстрее и более широко, чем у мышей, лишенных ATF3.
Во втором эксперименте команда повторила то, что они проделали в первом эксперименте, за исключением того, что вместо мышей без ATF3 они использовали мышей, у которых было генетически запрограммировано отсутствие ATF3 только в группе клеток иммунной системы, называемых миелоидными клетками.
Результаты второго эксперимента были аналогичны результатам первого. «В заключение, мы определили ATF3 как регулятор в миелоидных клетках, который усиливает метастазирование рака молочной железы и имеет прогностическое значение для клинических исходов».
Ген стресса может быть мишенью для лекарственных препаратов в борьбе с метастазами
Если дальнейшие исследования подтвердят эти выводы, ген стресса однажды может стать мишенью для лекарств, которые используются в борьбе с распространением рака. В то же время, профессор Хай говорит о том, что исследование помогает лучше понять, как опухолевые клетки используют собственные ресурсы организма для обеспечения выживания и распространения раковых клеток.
Есть много способов, чтобы активировать ATF3 в клетках, как сигналы, посылаемые раковыми клетками, диета с высоким содержанием жиров, радиация, химиотерапия, ультрафиолетовые лучи, хронический поведенческий стресс и другие. Далее исследователи планирует определить, как эти и другие стрессовые факторы влияют на иммунные клетки через активацию ATF3, меняя их поведение от атаки раковых клеток до содействия их распространению.
