Ученые нашли неожиданную опасность в маленьких раковых клетках

Представьте, что вы рассматриваете опухоль под микроскопом. Казалось бы, что тут нового? Но исследователи из Virginia Tech обнаружили нечто удивительное: оказывается, маленькие раковые клетки с аномальным набором хромосом могут быть гораздо опаснее крупных. Это открытие может изменить наше понимание того, как развивается и ведет себя рак.

Как ошибки в хромосомах приводят к раку

В нашем организме здоровые клетки обычно содержат два полных набора хромосом — по одному от каждого родителя. Такие клетки называют диплоидными. При делении они передают дочерним клеткам тот же набор. Но иногда что-то идет не так, и клетка получает неправильное число хромосом. Если такие ошибки накапливаются, может развиться рак.

Исследователи под руководством клеточного биолога Даниэлы Чимини (Daniela Cimini) из Virginia Tech уже пять лет изучают клетки с аномальным числом хромосом. Они создали в лаборатории тетраплоидные клетки — с четырьмя наборами хромосом вместо двух. Такие клетки встречаются и в настоящих опухолях человека, и их появление связано с более агрессивным течением болезни.

Раковые клетки нанимают «помощников»

Ученые давно знали, что тетраплоидные клетки делают опухоль опаснее, но не понимали, как именно. Аспиранты Меган Свит (Megan Sweet) иМэт Блумфилд (Mat Bloomfield) сравнили опухоли, выросшие из обычных диплоидных и из тетраплоидных раковых клеток, у мышей. Результат оказался неожиданным: по мере роста опухоли доля тетраплоидных клеток снижалась. Однако опухоли продолжали быстро расти и достигали больших размеров.

Разгадка оказалась в том, что тетраплоидные клетки привлекают в опухоль строительные клетки — стромальные, которые не являются раковыми, но создают поддерживающую среду. Даже небольшая доля тетраплоидных клеток запускает этот процесс, и опухоль получает дополнительную поддержку для роста.

«Присутствие даже небольшой фракции таких клеток может способствовать привлечению дополнительных нераковых клеток, которые поддерживают дальнейшее развитие опухоли», — объясняет Свит.

Маленькие клетки — большие проблемы

В другом исследовании Блумфилд изучал физические свойства тетраплоидных клеток. Логично предположить, что клетка с удвоенным набором хромосом должна быть примерно в два раза крупнее обычной. Но некоторые клетки оказались на 25–30% меньше ожидаемого. И именно эти маленькие клетки были более агрессивными: быстрее росли, легче проникали в ткани и лучше выживали при воздействии противораковых препаратов.

Эксперименты на мышах подтвердили: опухоли с мелкими тетраплоидными клетками росли быстрее. Причем это наблюдалось и при колоректальном раке, и при раке груди, что говорит о широкой закономерности.

Размер клеток может предсказать выживаемость

Затем ученые проверили, работает ли это у людей. Они проанализировали данные из Cancer Genome Atlas — огромной базы данных о тысячах образцов опухолей пациентов. Оказалось, что наличие мелких тетраплоидных клеток связано схудшим прогнозом и более низкой выживаемостью при нескольких типах рака. Это значит, что измерение размера таких клеток может помочь врачам предсказывать, насколько агрессивно будет вести себя опухоль.

«Мы уже знали, что тетраплоидия может делать клетки более опухолевыми, но теперь мы знаем, что если учитывать размер клеток, это может быть более точным предиктором опухолевого потенциала», — говорит Чимини.

Что это значит для нас

Это исследование добавляет важный штрих к пониманию рака. Оказывается, не только количество хромосом, но и размер клеток имеет значение. В будущем это может привести к новым способам оценки агрессивности опухоли и, возможно, к более персонализированному лечению. Пока ученые продолжают изучать механизмы, но уже ясно: даже маленькие клетки могут быть очень опасными.

Для Меган Свит это означает еще много часов в лаборатории за тонкими срезами опухолевой ткани. Но именно такая кропотливая работа приближает нас к ответам на самые важные вопросы онкологии.