Учёные Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского изучают микроокружение опухоли как фактор её агрессивности и резистентности к терапии. Исследования проводятся на трёх видах рака: молочной железы, щитовидной железы и колоректального рака.
Подробнее о проекте, выполняемом в рамках государственного задания, рассказывает заведующая Центральной научно-исследовательской лабораторией Медицинского института Евгения Зяблицкая.
В чём суть Вашего проекта?
— Проект выполняется в рамках государственного задания, которое «родилось» из нашей постоянной работы. Есть запрос от региона на проведение молекулярно-генетических исследований опухолей, а у нашей Центральной научно-исследовательской лаборатории есть возможность проводить эти исследования, есть все необходимые лицензии и амбиции стать первым региональным центром в Крыму, выполняющим эти исследования.
У нас накопился определённый биоматериал. Это связано и с направлениями работы Клинического медицинского многопрофильного центра Святителя Луки КФУ и республиканского онкодиспансера, где проводится много операций на щитовидной железе, и такие локализации опухолей, как рак молочной железы, рак яичников и колоректальный рак. И когда мы оценивали этот клинический материал, у нас зародилось предположение, что микроокружение опухоли сильно влияет на её агрессивность и резистентность. Как мы знаем, опухолевые клетки являются трансформированными клетками. Есть клетки, которые контролируются защитными генами, для того чтобы эти клетки не принимали злокачественные свойства. При нарушении генов-контролёров, при изменении каких-то внутренних процессов, сигнальных путей, белковых молекул, клетка начинает трансформироваться в злокачественную. Это – постепенный процесс, и обычно клеточный иммунный ответ устроен так, что такие клетки быстро дают о себе знать: сигналят о том, что они не вполне нормальные. Тогда Т-лимфоциты их распознают и уничтожают. Каждый раз при появлении такой трансформированной клетки она уничтожается. Это происходит в норме у всех людей в организме. А при нарушении иммунного ответа организм упускает эту трансформированную клетку и позволяет ей развиваться. Таким образом, мы говорим о том, что не опухоль растёт сама по себе, а микроокружение влияет на опухоль.
В последние 5–7 лет активно ведутся исследования влияния микроокружения опухоли на её рост. Что мы понимаем под микроокружением? Опухолевые клетки нуждаются в питании, для чего им нужны сосуды, которые поставляют им все факторы для развития, интерстициальная среда, межклеточная жидкость, которая также содержит все эти факторы роста. Помимо сосудов, есть ещё рыхлая волокнистая соединительная ткань, которая называется стромой. Как воздух заполняет всё пространство в помещениях, так и вездесущая строма – в организме. В ней находится большое количество разных клеток иммунной системы: фибробласты, фиброциты, макрофаги Т- и B-лимфоциты. И эти клетки так или иначе взаимодействуют с опухолью: их роль может быть как защитной для организма, так и наоборот – они могут выступать на стороне опухоли. Опухоль выделяет специфические сигнальные молекулы. Попадая по кровотоку в соседние органы, в которых данный вид опухоли любит метастазировать, или в окружающие её ткани, эти молекулы готовят там опухолевую нишу, то есть она готовит себе «поле», в которое потом «засеет семена». Её «семенами» являются клетки, плохо связанные с основным центрально-опухолевым очагом. Они отделяются за счёт того, что у трансформированных клеток слабые межклеточные контакты, и идут в то место, где опухоль приготовила себе нишу. При хорошем иммунном ответе иммунная система инфильтрирует этот очаг, защитит организм и может его разрушить, а может – упустить или, наоборот, действовать на стороне нового злокачественного образования.
Есть пациенты, которые приходят на лечение на стадии заболевания, когда опухоль может сразу не подлежать хирургическому лечению. Тогда нужно проводить предварительную химиотерапию. Рак, который нужно сначала лечить химиотерапией, а только потом оперировать, называется местно распространённым. Когда пациент поступил с такой стадией заболевания, просто провести операцию и вылечить его нельзя. И таких пациентов большинство. На этом этапе назначается определённая схема химиотерапии, которая прописана в клинических рекомендациях, и часть пациентов оказывается химиорезистентными, то есть опухоль не подвергается лечебному патоморфозу (так мы называем регресс опухоли под действием лекарственных препаратов). Получается, что мы теряем время, ведь её нельзя оперировать и нужно искать другие способы терапии.
И после морфологической верификации опухоли мы можем провести дополнительные иммуногистохимические исследования, для того чтобы найти белковые маркеры резистентности. Таким образом, можно предположить, например, в местно распространённом раке молочной железы, который нужно лечить химиотерапевтическими средствами, признаки резистентности, и эта резистентность будет обоснована микроокружением: определённым соотношением сосудистых факторов роста, наличием Т и B-лимфоцитов определённых групп, дополнительными свойствами, которые изучаются в рамках нашего проекта. Предположим, что из, допустим, 20 пациенток три могут оказаться первично резистентными, и тогда им нужно проводить комплексную терапию, целесообразно назначить таргетные препараты. Чем таргетные препараты отличаются от химиотерапевтических? Они точечно воздействуют только на те клетки, в которых нарушены эти белковые пути, эти сигнальные каскады. Как правило, таргетные препараты безвредны, если их назначают по показаниям, и они резко увеличивают эффективность терапии. Они выключают механизм, которым опухоль создавала свою защиту, усиливают иммунные свойства организма пациента и способствуют эффективности терапии, после чего человека можно будет прооперировать.
При этом опухоли меняют свои молекулярно-генетические и биологические свойства. Это явление называется клональной эволюцией опухоли. Это состояние, при котором один пул опухолевых клеток погибает, а другой, трансформированный, занимает их место, что приводит к изменению опухоли. Если пациент вылечился, но приходит через несколько лет с рецидивом, то он приходит, как правило, с опухолью других биологических свойств. Опять-таки, мы можем выяснить, какие молекулярно-биологические свойства есть конкретно у этого образования и опять подобрать в этом случае таргетную терапию. Таргетная терапия – это персонализированная медицина, за которой будущее. И в данном месте молекулярно-генетической диагностики опухоли как раз сошлись наши возможности и амбиции, а также запрос от внешнего контура, от медицины практической. И благодаря такому фокусу внимания, полагаю, данное госзадание было поддержано Минобрнауки России и профинансировано из государственного бюджета.
Сейчас мы проводим ретроспективные исследования. У нас, например, есть 100 пациентов, из которых мы взяли контрольную группу, допустим, с раком молочной железы с доброкачественными процессами и такую же группу женщин, которым не проводилась химиотерапия. Мы взяли тех, кому она проводилась и дала хороший результат, а также тех, для кого химиотерапия дала негативный результат. И путём сравнения порядка 20 молекулярных маркеров у четырёх групп (трёх групп пациентов с раком и одной контрольной группы) мы пытаемся выяснить эти фундаментальные закономерности, чтобы потом из 20 факторов сосредоточится на двух-трёх ключевых, которые являются сигналами о резистентности пациента.
Исследования нужно проводить отдельно для каждого вида рака. Мы взяли рак молочной железы, поскольку он является самым распространённым у женщин; колоректальный рак, поскольку он наряду с раком желудка и раком лёгкого входит в тройку раков без привязки к полу, то есть является универсальным; и рак щитовидной железы, поскольку этот рак является предметом исследований нашего Клинического медицинского многопрофильного центра Святителя Луки. В последующем наши исследования можно будет применять и к другим локализациям.
Кто входит в команду проекта?
— Наш коллектив – это и молекулярные биологи, и генетики, и патоморфологи, и иммуногистохимики, врачи и научные сотрудники. Здесь есть и фундаментальные составляющие, и активно к нам приходят специалисты из практического здравоохранения – врачи-онкологи из республиканского онкодиспансера, частных клиник, которые интересуются этой темой и выполняют диссертационные исследования.
