Нетрадиционные методы лечения заболеваний

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.



умеют работают сообща

Сообщений 1 страница 7 из 7

1

Раковые клетки тоже имеют специализацию и умеют работают сообща

Исследователи из Массачусетской больницы (США) под руководством Дэвида Лангенау показали, что разные популяции раковых клеток играют различные роли в процессе роста злокачественной опухоли и создании новой колонии в результате метастазирования. В статье с результатами этой работы, опубликованной в журнале Cancer Cell, учёные описывают раковые стволовые клетки, необходимые для роста мышечной опухоли у полосатого данио, а затем показывают, что совсем другие, более дифференцированные раковые клетки первыми отправляются в путь по организму, чтобы подготовить плацдарм для поддержания метастатического роста опухоли в новых локациях.

Большинство учёных полагают, что раковые стволовые клетки являются первыми «колонизаторами», именно они покидают изначальную опухоль для того, чтобы дать старт внедрению и росту на новом месте. Но, как показало рассматриваемое исследование, имевшее дело с полосатым данио, это не так. В качестве «пионеров» выступают неспособные к делению клетки, которые подготавливают новый район для будущего заселения медленно проплывающими мимо раковыми стволовыми клетками.

В своих экспериментах по изучению рабдомиосаркомы (RMS), агрессивного детского рака, онкологи использовали хорошо зарекомендовавшую себя в качестве модели рыбку полосатый данио. В эмбриональных данио этот тип рака полностью развивается за десять дней, а поскольку небольшая рыбка в это время ещё и прозрачна, не составляет труда провести визуализацию флуоресцентных маркеров, привязанных к определённым клеточным протеинам. Именно таким образом авторы работы наблюдали за жизнедеятельностью отдельных популяций раковых клеток и узнали об их роли в инициализации роста новых опухолей.

Флуоресцентная маркировка протеинов, связанных с разными стадиями клеточной дифференциации, выявила различные популяции RMS-клеток у данио. Клетки опухоли, экспрессирующие наследованный клеточный маркер myf5 (раковые стволовые клетки), были помечены зелёным, а те клетки, что экспрессировали миогенин, имели красные метки. Как и ожидалось, исследователи ещё раз подтвердили, что myf5-экспрессирующие RMS-клетки имеют мощный потенциал к обеспечению дальнейшего распространения опухоли, однако способность визуализировать то, как клетки на самом деле перемещаются внутри живой рыбки, привела к удивительным открытиям.

В то время как myf5-экспрессирующие клетки в подавляющем большинстве случаев оставались внутри первичной опухоли, миогенин-экспрессирующие RMS-клетки легко покидали опухоль, вторгаясь в кровеносную систему, проходя сквозь обычно непроницаемые слои коллагена. И только после того как более дифференцированные, но непролиферирующие миогенин-экспрессирующие клетки колонизировали новую область, неспешно появлялись myf5-экспрессирующие раковые стволовые клетки, и начинался рост новой опухоли. Более того, визуализация меченых клеток показала, что на более поздних этапах жизни опухолей разные клеточные популяции стремятся к объединению в различных областях.

В общем, почти как пчелы: разделение труда, но все работают в интересах общего дела. Но, увы, против организма хозяина...

Подготовлено по материалам Medical Xpress.

http://science.compulenta.ru/679632/

_________________

0

2

Установлена причина распространения злокачественных клеток в кости

Обнаружено, что введение обычных химиотерапевтических препаратов до того, как опухоли успели добраться до костей, как бы оплодотворяет костный мозг, способствуя тому, что первые же раковые клетки, случайно заглянувшие в гости, немедленно укореняются в нём и растут намного быстрее.

Исследование, проводимое под руководством Лори Маккалей из Мичиганского университета (США), проливает свет на то, почему некоторые типы онкологических заболеваний метастазируют именно в кости. Другим важным следствием этой работы может стать новое лекарство, предотвращающее метастазы в кости. А действительно хорошей новостью является то, что учёные сумели обратить эффект дружеского расположения спинного мозга к клеткам опухоли, создаваемого химиотерапевтическим препаратом циклофосфамидом. Этого удалось достичь за счёт дополнительного ингибирования клеточно-коммуникационных протеинов CCL2 в костном мозге.

Вообще же, изучая ситуацию с метастазированием в костный мозг, можно надеяться, что лучшее понимание специфических медиаторов или условий в костном мозге (по недоразумению решивших поддержать рост раковых клеток) позволит разработать более эффективную терапию для предотвращения распространения локализованных форм рака, что, в свою очередь, даст возможность уменьшить метастазирование злокачественных опухолей в кости.

Циклофосфамид был выбран в качестве объекта изучения из-за того, что эта терапия, призванная замедлить рост клеток опухоли, очень популярна сейчас при лечении некоторых типов онкозаболеваний. Одним из наиболее неприятных побочных эффектов при использовании циклофосфамида (многие другие химиотерапевтические средства грешат тем же) является его способность подавлять образование некоторых клеток спинного мозга, необходимых для поддержания тонуса иммунной системы. Это приводит к увеличению популяции раковых клеток, вырвавшихся из-под назойливой опеки иммунной системы. К счастью, нейтрализация коммутационного белка CCL2 практически полностью устраняет появившуюся вдруг слабость костного мозга по отношению к раковым клеткам.

Отчёт о проделанной работе учёные представили в журнале Cancer Research.

Подготовлено по материалам Medical Xpress.

http://science.compulenta.ru/679224/

0

3

ериканские ученые исследовали движение раковой клетки в трехмерном пространстве

Американские ученые сняли документальный фильм о поведении раковой клетки в объеме. Главная героиня сюжета, созданного с помощью микроскопа и специальной камеры, путешествует не по плоской поверхности чашки Петри, а по толще коллагенового геля. Как показали наблюдения, алгоритм перемещения в трехмерном пространстве значительно отличается от движения на плоскости. Значит, чтобы лечить метастазирующие опухоли, ученым придется учитывать и правила движения, которым следует раковая клетка.

Знания о метастазах основаны на исследованиях, которые проводились в традиционной чашке Петри, то есть в двумерном пространстве. Известно, что для движения на плоской твердой поверхности (стекло) раковая клетка использует специальные адгезивные белки. В экспериментах в чашке Петри раковые клетки приобретали некоторое сходство с амебами и образовывали специальные выросты - псевдоподии. С их помощью метастазы образуют плотный контакт с поверхностью - фокальные адгезии - и перемещаются, то прилипая, то отлипая от нее.

Сотрудники Центра онкологического инжиниринга при Университете Джона Хопкинса (Engeneering in Oncology Center, Johns Hopkins University) и ученые из Университета Джорджа Вашингтона (Washington University in St. Louis) под руководством Стефани Фрейли исследовали движение раковой клетки в трехмерном пространстве.

Для эксперимента ученые насытили питательную среду коллагеном. Известно, что рак распространяется не только по поверхности пораженного органа, но и уходит вглубь, проникает в пространство между здоровыми клетками и "дает ростки" во всех направлениях. В качестве "путеводителя" метастазирующие клетки используют нити внеклеточного матрикса. И чтобы максимально приблизить условия эксперимента к физиологическим, ученые пронизали гель микроволокнами, которые имитировали межклеточный матрикс.

Исследователи поместили отдельные раковые клетки в коллагеновый гель и перемешали его. Далее, используя микроскопы, ученые следили, как метастазирующая клетка поднимается на поверхность геля. Оказалось, что она своими "клешнями" тянется к микроволокнам и образует краткосрочные контакты, которые невозможно измерить. Она отталкивается от одного из волокон лишь в том случае, если коснется другого. Клетку можно сравнить с путешественником, который пробирается сквозь заросли леса и хватается за ветки, пытаясь найти путь.

Исследователи отмечают, что клетка может и "передумать". Иногда метастазы возвращаются назад или меняют направление движения. Как показало исследование, поведение клетки зависит от наличия адгезивных белков. Так, если в организме активирован ген, отвечающий за синтез белка зиксина, то раковая клетка перемещается в ограниченном ареале, но в разных направлениях. Если отмеченный ген "отключен", метастазирующая клетка путешествует по прямой и уходит далеко от первоначальной опухоли. То есть без зиксина она срывается с цепи и мчится, куда глаза глядят.

Получается, что в объеме раковая клетка использует адгезивные белки не так, как на плоскости. Она не образует плотных и долгосрочных контактов, которые можно зафиксировать и изучить. Тем не менее присутствие белка значительно изменяет поведение клетки. По словам ученых, механизм влияния адгезивных белков пока не ясен.

Выводы ученых очевидны, хотя и довольно неприятны для других исследователей. В большинстве ранее проводившихся исследований использовались чашки Петри. Но, соприкасаясь с поверхностью стекла, клетка имела плотный контакт и перемещалась подобно амебе. Как показал трехмерный эксперимент, метастаз вообще предпочитает избегать "надежных связей" и образует слишком небольшие и непродолжительные контакты, которые невозможно зафиксировать. Возможно, отличия есть и в других механизмах. Авторы работы отмечают, что в трех измерениях раковая клетка принимает форму, которая радикально отличается от описанной в двумерных экспериментах. В частности, клетки не образуют псевдоподий и пробивают путь сразу в нескольких направлениях. Это значит, что часть знаний о механизмах жизнедеятельности раковых клеток и, как следствие, биохимии процессов ошибочны.

Стефани Фрейли намерена исследовать влияние механосенсорных белков на поведение раковых клеток. А ее научный руководитель доктор Дэнис Виртз уверен, что это исследование поможет разобраться с тем, как лекарства должны "гоняться" за метастазами.

http://cancer.eurolab.ua/news/view/id/39164

P.S. Если пройдёте по ссылке - там есть ещё и видео.

0

4

Иллюминатор в животе помог понять, как, на самом деле, образуются метастазы

Ученые провели необычный эксперимент. Они установили в брюшной полости некое подобие иллюминатора. Это позволило исследовать распространение рака. До сих пор онкологи мало что знают о метастазировании опухолей, отмечает New Scientist.

За перемещением раковых клеток не так просто наблюдать. Даже самые продвинутые технологии способны проникнуть в ткани на глубину примерно 0,5 миллиметра. Этого мало. Поэтому Джако Ван Ринен из Института биологии развития и исследования стволовых клеток Убрехта решил пойти иным путем.

В стенку брюшной полости грызунов имплантировали 12-миллиметровое титановое кольцо со стеклянной вставкой. Через стекло были прекрасно видны внутренние органы - печень, почки, тонкий кишечник.

Раковые клетки окрасили флуоресцентной краской для большей наглядности. В течение двух недель эти клетки расползались по полости. После того, как они добрались до своей цели, но еще до формирования вторичных опухолей, клетки начали двигаться в брюшной полости в произвольном порядке.

Это открытие перевернуло взгляд ученых на метастазы. Были использованы препараты для подавления мобильности клеток, достигших своей цели, что привело к снижению скорости роста опухоли и образованию меньшего количества вторичных опухолей. То есть, блокируя движение клеток, можно остановить переход к полноценному метастазированию.

http://www.meddaily.ru/article/02nov2012/pojmi

0

5

Загадка метастазирования, возможно, на пороге раскрытия

В 90% случаях онкологические больные умирают из-за бесконтрольного распространения первоначальной опухоли — процесса, который разносит рак по всему организму до тех пор, пока тело не откажется сопротивляться. Десять лет назад французский онколог Жан Поль Тьери (Jean Paul Thiery) выдвинул гипотезу о том, что клетки опухоли метастазируют, используя сложный процесс изменения эпителиальными клетками эпителиального фенотипа на мезенхимальный, характерный для эмбрионального развития. Процесс назвали «эпителиально-мезенхимальным переходом» (ЭМП).

ЭМП характерен для развивающихся эмбрионов, клетки которых постоянно трансформируются из стационарных эпителиальных в более подвижные мезенхимальные, способные мигрировать к удалённым уголкам растущего организма и создавать новые типы тканей и органов. Г-н Тьери предположил, что некоторые раковые клетки также находят возможность «включать» ЭМП, временно меняя свой фенотип, с тем чтобы можно было отсоединиться от первоначальной опухоли, перейти в кровоток и положить начало новой опухоли. По прибытии раковая клетка «выключает» ЭМП-программу и развивается в метастатическую карциному или опухоль.

Гипотеза Тьери, выдвинутая в 2002 году, всем хороша, кроме одного. За десять лет не было получено ни одного in vivo-доказательства этого смелого предположения. Правда, никто особенно и не пытался это сделать: то ли занятость своими делами, то ли отсутствие веры в реальность столь сложного процесса мешали онкологам провести соответствующие эксперименты. В результате вся слава теперь достанется калифорнийским учёным, осуществившим in vivo-демонстрацию обратимого ЭМП в процессе метастазирования, что подтвердило реальность умозаключений г-на Тьери.

Детали исследования опубликованы в журнале Cancer Cell.

Используя в качестве модели мышь с плоскоклеточной карциномой кожи, исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) показали, что активация ЭМП-индуцирующего гена Twist1 является достаточным условиям для включения ЭМП-программы и усиления процесса выхода клеток карциномы в систему кровообращения. Важно и то, что запуск ЭМП — необходимое условие для начала пролиферации новой опухоли. Таким образом, можно с достаточной уверенностью заявлять, что обратимый ЭМП-процесс представляет собой основную движущую силу в метастазе карциномы человека (о других типах рака говорить пока рано, нужны дополнительные эксперименты).

По словам учёных, между эмбриональным ЭМП и ЭМП метастаза много общего. Оба процесса используют одну и ту же клеточную машину и сигнальные пути для активации ЭМП-программы. Однако во время эмбриогенеза ЭМП-программа не нуждается в обязательном отключении: эпителиальные клетки навсегда переходят в новый, мезенхимальный фенотип. С другой стороны, как показали калифорнийцы, обратимость ЭМП является важнейшим фактором эффективности всего процесса метастаза. Таким образом, можно сделать ещё один важный вывод: способность клетки обратить (или выключить) давно задействованный ЭМП — это, вероятно, и есть тот самый триггер, что «пробуждает» циркулирующие в крови клетки опухоли, выводя их из неактивного состояния. Это полностью объясняет феномен появления вторичных новообразований спустя годы (!) после диагностирования и удаления первичной опухоли.

В целом, если достигнутый результат удастся подтвердить, а затем и распространить на другие типы злокачественных опухолей, это будет настоящая революция, а г-н Тьери вполне может рассчитывать на Нобелевскую премию.

К сожалению, пока учёные не знают, как и почему активируется Twist1, хотя ранние исследования неоднократно указывали на такие факторы, как гипоксия и воспаления вокруг растущей опухоли. (Считается, и тому есть доказательства, что гипоксия заставляет клетку менять многие внутренние механизмы выживания, поскольку ей больше не приходится рассчитывать на обычный механизм получения энергии через окисление глюкозы кислородом: эта особенность роднит раковые клетки со стволовыми. Воспалительные же процессы давно и крепко связываются с развитием онкологических заболеваний.)

Остаётся загадкой и то, почему и как Twist1 выключается при достижении клеткой её нового места обитания.

Интересно, что несколько фармацевтических компаний и исследовательских институтов уже ведут разработки химических ингибиторов ЭМП, применение которых в свете сделанного открытия будет контрпродуктивным, если в крови пациента уже есть свободно циркулирующие клетки опухоли (точнее, это будет преступно: ингибитор вызовет выключение программы ЭМП, что приведёт к режиму наивысшего благоприятствования для начала пролиферации вторичных новообразований сразу по всему организму).

В общем и целом перед нами революционное исследование, способное перевернуть современную онкологию.

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Сан-Диего.

P. S. Одновременно с этим материалом в том же журнале вышла статья испанских авторов, полностью подтверждающая выводы калифорнийцев. Более того, испанцы пошли немного дальше, обнаружив, что инициатором программы ЭМП в клетках карциномы является фактор Prrx1; при этом раковые клетки обретают свойства стволовых клеток! Последующая потеря Prrx1 приводит к немедленной остановке ЭМП-процесса и началу пролиферации новой опухоли. Всё-всё согласуется с тем, что предполагал г-н Тьери и что обнаружили независимо от испанцев учёные из Сан-Диего.

Тут, кстати, стоит напомнить, что основной причиной высокого уровня смертности после многих лет, прошедших после радикальной мастэктомии, считается необъяснимое пробуждение свободно циркулирующих стволовых раковых клеток, оставшихся в крови после удаления первоначальной опухоли. Та же ситуация и с раком толстого кишечника. Может быть, стоит вернуться к изучению этих феноменов? Не обнаружатся ли на месте стволовых раковых клеток клетки с запущенной ЭМП-программой, обладающие некоторыми свойствами стволовых?..

http://science.compulenta.ru/724784/

_________________

0

6

КАК СТРЕССОВЫЙ ГЕН ПОМОГАЕТ РАКУ

Раковая опухоль активнее метастазирует, когда в иммунных клетках включается стрессовый ген, вызывающий её гибель.

Учёные часто говорят о связи рака и стресса: мол, стресс стимулирует онкологические заболевания, делая это с помощью иммунной системы. Однако до сих пор бóльшая часть исследований на эту тему не давала никаких молекулярно-генетических объяснений взаимосвязи, порой ограничиваясь чистой статистикой (хотя и весьма показательной). Поэтому работа, опубликованная в Journal of Clinical Investigation группой авторов из Университета штата Огайо (США), обращает на себя особое внимание. В ней исследователи описывают ген, который связывает стресс и рак.

Ген этот, называемый ATF3, давно известен учёным как один из главных генов клеточного суицида: если клетка испытывает сильный стресс, в ней активируется ATF3, что приводит к её гибели. Однако исследователи заметили, что этот же ген с завидным постоянством просыпается в иммунных клетках у больных раком груди. Причём уровень его активности совпадал с ухудшением клинического прогноза: чем активнее был ATF3, тем меньше оставалось шансов выжить.

Причём, что любопытно, в данном случае имело значение лишь то, как этот белок синтезируется в иммунных клетках. Его активность в раковых клетках на ход болезни не влияла.

Эксперименты на животных показали, что если этот ген в иммунных клетках выключен, то раковая опухоль ведёт себя менее агрессивно и образует меньше метастазов. Рак у животных вызывали с помощью инъекции злокачественных клеток, так что тип рака у них был один и тот же, и даже первичные опухоли были примерно одинаковы. Различия отмечались лишь в числе метастазов и скорости их распространения.

Иммунитет, как известно, кроме бактерий и вирусов, должен отлавливать и уничтожать раковые клетки. Но если организм находится в состоянии стресса, появляется риск того, что в иммунных клетках активируется ген ATF3, который будет уничтожать иммунные клетки и тем самым ослаблять иммунную защиту. Поэтому стресс и усугубляет болезни — не только онкологические, но и инфекционные. И хотя эксперименты ставились лишь с одним видом рака, не исключено, что этот же ген обеспечивает лёгкое и быстрое метастазирование и другим типам опухолей.

Обычно в таких случаях учёные радуются, что им удалось найти ещё одну мишень, по которой можно ударить противораковыми препаратами. Однако в данном случае исследователям предстоит в деталях выяснить, как именно работает ATF3 в стрессированных иммунных клетках и можно ли регулировать его активность, не опасаясь каких-нибудь масштабных и малоприятных побочных эффектов.

Подготовлено по материалам Университета штата Огайо. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.

http://compulenta.computerra.ru/chelove ... /10008688/

_________________

0

7

Для метастазов создали «тренировочную камеру»

Поведение метастазных клеток опухоли можно изучать в специальном микрочипе, имитирующем кровеносный сосуд и окружающую его ткань, которую раковой клетке предстоит заразить.

Мы довольно много знаем о том, как рак образует метастазы, но обычно метастазирование исследуют «в общем», обращая внимание в первую очередь на те его особенности, которые есть у любого вида опухоли. Однако рак расселяется в самые разные ткани, в печень, в кости, в лёгкие и т. д., и было бы странно полагать, что в каждом случае метастазы ведут себя одинаково.

Но как изучать особенности проникновения метастазов, к примеру, в костную ткань? Исследователи из Массачусетского технологического института (США) вместе с коллегами из Италии и Южной Кореи создали для этого имитирующий костную ткань с сосудами микрочип, в который можно запускать раковые клетки и наблюдать за их поведением.

Микрочип состоит из микроканалов, которые заполнены эпителиальными и костными клетками: так имитировался кровеносный сосуд, окружённый костью. В эндотелиальный «сосуд» вводили метастазные клетки рака груди, и спустя сутки можно было видеть, как злокачественные клетки переходили из эндотелиальной сосудистой части микрочипа в костную. Через пять дней они формировали микрокластеры, состоящие из нескольких десятков клеток: получалась микроопухоль.

Учёные попытались заодно выяснить, можно ли костно-клеточное окружение заменить простым коллагеновым матриксом. Выяснилось, что в такой матрикс раковые клетки идут вдвое хуже и далеко в него не заходят.

В журнале Biomaterials авторы пишут, что активность метастазных клеток зависела от белка CXCL5, выделяемого костными клетками, и от белка CXCR2, который сидит на мембранах раковых клеток и ловит CXCL5. Роль этих белков в метастазных процессах обсуждается давно, и в конце концов возникла необходимость выяснить, работает ли эта пара в каждом конкретном случае — например, при вселении рака в кость.

Когда исследователи блокировали активность ракового CXCR2 с помощь антител, метастазные клетки переставали проникать сквозь «кровеносный сосуд» в микрочиповую «кость». А когда CXCL5 вводили в коллагеновый матрикс, раковые клетки начинали рваться в него так, как будто там были настоящие костные клетки. По-видимому, если подействовать каким-нибудь лекарством на эти белки, можно в значительной степени подавить метастазирование опухоли.

Вообще, исследователи полагают, что их устройство сильно подвинет вперёд изучение метастазов, ведь с помощью микрочипа весь процесс можно наблюдать в трёхмерном виде и на всех стадиях внедрения клетки в новую ткань.

В будущем этот метод хотят приспособить к другим тканям. Так, известно, что в мышцы рак заходит неохотно, и учёные надеются с помощью своей разработки выяснить, почему.

Подготовлено по материалам MIT News. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.

http://compulenta.computerra.ru/chelove ... /10011338/

0