Мышиная модель показала, как один вид рака превращается в другой

Раковые клетки продолжают эволюционировать, чтобы избежать давления эффективных методов лечения. Например, мелкоклеточный рак легких чаще всего встречается у заядлых курильщиков, но также развивается у пациентов с аденокарциномами легких. Особенно часто это происходит после лечения, нацеленного на белок, называемый рецептором эпидермального фактора роста. Новые мутировавшие опухоли типа мелкоклеточного рака легких устойчивы к терапии против этого рецептора, поскольку их рост «подпитывается» новым фактором, вызывающим рак, — высоким уровнем белка Myc.

Некоторые онкогены, такие как ген рецептора эпидермального фактора роста и Myc, в норме контролируют рост клеток, а в мутантном варианте известны своей ролью в стимулировании роста и распространении рака. Гены — супрессоры опухолей, с другой стороны, останавливают деление клеток и дальнейшее развитие онкологического заболевания.

Исследователи, чья работа опубликована в журнале Science, обнаружили, что при переходе от аденокарциномы легких к мелкоклеточному раку легких мутировавшие клетки претерпевают изменение клеточной идентичности через промежуточное состояние, подобное стволовым клеткам. Ученые сконструировали мышей с распространенной формой аденокарциномы легких, при которой эпителиальные клетки легких управляются мутировавшей версией гена рецептора эпидермального фактора роста. 

Затем ученые превратили опухоли аденокарциномы в опухоли мелкоклеточного рака легких, которые обычно возникают из нейроэндокринных клеток. Они сделали это, отключив ген рецептора эпидермального фактора роста и гены — супрессоры опухоли (Rb1 и Trp53), а также увеличив активность гена Myc, кодирующего одноименный белок.

В процессе трансформации исследователи обнаружили промежуточную стадию, подобную стволовым клеткам, которая не была ни аденокарциномой, ни мелкоклеточным раком легких. Клетки в этом переходном состоянии приобретали нейроэндокринную природу только при наличии мутаций в двух генах — супрессорах опухоли. Потеря еще одного супрессора ускоряла процесс. В этом случае онкогенный Myc запускал превращение промежуточных стволовых клеток в мелкоклеточный рак легких.

Исследование показало, что онкогены действуют контекстно-зависимым образом. В то время как большинство клеток легких устойчивы к превращению в раковые из-за белка Myc, нейроэндокринные клетки очень чувствительны к его онкогенным эффектам. И наоборот, эпителиальные клетки, которые выстилают воздушные мешки легких и выступают предшественниками аденокарцином легких, чрезмерно разрастаются в ответ на мутированный ген рецептора эпидермального фактора роста.

Новая научная работа стала еще одной в копилку нацеленных на белки семейства Myc, которые участвуют во многих типах рака. Ученым удалось объяснить, как мутировавшие гены раковых клеток запускают развитие нового типа рака, и предложить мишени для более эффективных методов лечения.

Теперь исследователи планируют применить новую мышиную модель для дальнейшего изучения перехода аденокарциномы в мелкоклеточный рак легких, детализируя, например, как иммунная система обычно реагирует на этот переход.