Рак легких — одно из самых распространенных раковых заболеваний. Без своевременного лечения злокачественная опухоль (бронхиальная карцинома) начинает распространяться по организму и в конце концов приводит к смерти. К сожалению, чаще всего заболевание дает о себе знать достаточно поздно. Недавно немецкие исследователи сообщили о новом открытии, которое в будущем может стать основой для новых методик лечения рака легких.
Ученые из Дармштадтского технического университета обнаружили механизм, играющий важную роль в коммуникации клеток в опухоли. По мнению экспертов, это открытие может стать основой для разработки инновационных методик лечения рака легких. Результаты исследования были опубликованы в международном журнале "Journal of Extracellular Vesicles".
Функционирование многоклеточного организма требует точной координации между клетками — как в здоровых тканях, так и в опухолях. Коммуникация между клетками очень важна и осуществляется через прямой межклеточный контакт или через вещества-мессенджеры. Кроме того, недавние исследования показывают, что клетки выделяют в окружающую среду небольшие внеклеточные везикулы, так называемые экзосомы, размером от 50 до 200 нанометров, которые также играют важную роль в клеточной коммуникации.
Раньше предполагалось, что клетки используют экзосомы для утилизации лишних молекул. Об их фундаментальном значении в регуляции различных физиологических процессов стало известно недавно. МикроРНК (миРНК), содержащиеся в экзосомах, играют особенно важную роль в коммуникации внутри клетки, в частности, в регуляции экспрессии генов и синтезе клеточного белка. Группа ученых под руководством исследовательницы Майке Саул изучает физиологическую функцию таких экзосомальных миРНК.
По данным экспертов, рак легких является одним из самых распространенных онкологических заболеваний. Около 80 процентов всех случаев этого заболевания составляет немелкоклеточный рак легких. Большинство случаев немелкоклеточного рака легких связано с чрезмерной экспрессией липидного медиатора простагландина E2 (ПГЕ2), который способствует росту опухоли. Однако степень влияния таких липидных медиаторов на коммуникацию между клетками посредством экзосом еще не изучена.
Ученые их Дармштадта совместно с исследователями из Гиссенского университета и Каролинского института (Швеция) впервые показали, что ПГЕ2 значительно увеличивает секрецию содержащихся в экзосомах микроРНК miR-574-5p клетками рака легких. Исследователи также обнаружили, что микроРНК miR-574-5p активирует иммунный рецептор, вызывая снижение уровня ПГЕ2. Внутри клетки, напротив, miR-574-5p способствует биосинтезу ПГЕ2.
Исследование показало, что сочетание внутриклеточных и экзосомальных miR-574-5p контролирует уровень ПГЕ2 через петлю обратной связи, что также может стать способом регуляции роста опухоли. В одном из наиболее распространенных подтипов немелкоклеточного рака легких — аденокарциноме — наблюдалось влияние экзосомальной miR-574-5p на биосинтез ПГЕ2. Исследовательская группа объясняет это уникальным составом различных белков на поверхности экзосом.
Кроме того, ученые впервые смогли показать, что функция миРНК внутри клетки может быть противоположна ее функции в экзосоме. В зависимости от механизма поглощения, экзосомальная миРНК может высвобождаться в различных местах клетки, что, возможно, оказывает решающее влияние на функцию миРНК.
Обнаруженная связь между miR-574-5p и ПГЕ2 открывает новые терапевтические возможности для лечения рака легких. "Полученные результаты создают основу для разработки инновационных и персонализированных подходов к терапии", — говорит доктор Саул.