21:00 
В новаторском исследовании ученые Стивенса показывают, как колоректальный рак может развиваться из зрелых клеток кишечника, которые превращаются в стволовые клетки. Эти результаты объясняют, почему колоректальный рак настолько устойчив к лечению, и могут помочь в разработке эффективных методов лечения опухолей кишечника.
Колоректальный рак — вторая по значимости причина смертности от рака в США. Еще более тревожным является то, что уровень заболеваемости колоректальным раком быстро растет у взрослых в возрасте до 55 лет. Исследования связаны с комбинацией факторов, включая диеты западного типа с высоким содержанием обработанных пищевых продуктов, жиров и сахара, а также малоподвижный образ жизни, ожирение и измененный микробиом кишечника, все из которых могут способствовать клеточным мутациям и злокачественному росту.
Недавние исследования показали, что стволовые клетки являются важным основным фактором развития колоректального рака, но именно то, что происходит в клеточный уровень внутри кишечника менее ясен. Теперь новое исследование, проведенное учеными из Технологического института Стивенса под названием Онкогенная стволовость, обусловленная дедифференцировкой, способствует устойчивости опухолей в эпителии кишечника , опубликованное в Cell Death & Disease, проливает больше света на сложную клеточную среду кишечника.
В исследовании исследователи под руководством доцента Ансу Перекатта из школы Стивенса Департамента химии и химической биологии инженерно-научного факультета, сосредоточившего свое внимание на так называемых Lgr5-положительных стволовых клетках. «Эти стволовые клетки имеют решающее значение для быстрого обновления тканей слизистой оболочки кишечника», — объясняет Перекатт, чьи исследования направлены на понимание того, почему рак часто возвращается после лечения, и направлены на разработку терапевтических стратегий, нацеленных на рецидив опухоли. «Это быстро делящиеся клетки, которые дают начало клеткам-предшественникам, чтобы постоянно заменять слизистую оболочку кишечника».
Кишечник имеет свою собственную организационную структуру: Lgr5-положительные стволовые клетки и их растущие клетки-предшественники остаются в небольших карманообразных областях, называемых криптами, до тех пор, пока они не будут готовы «выйти», чтобы взять на себя назначенную роль. Между тем, ворсинки — крошечные пальцеобразные выступы, выстилающие тонкую кишку и помогающие абсорбировать питательные вещества из пищи — состоят из зрелых специализированных клеток, покинувших крипту. Когда новые клетки движутся вверх от крипт к ворсинкам, они обычно перестают делиться и берут на себя свою окончательную роль зрелых клеток.
В такой среде опухоли толстой кишки могут возникнуть двумя путями, — объясняет Перекатт. Один из способов — «снизу вверх», при котором нормальные стволовые клетки глубоко в кишечнике мутируют и становятся раковыми. Второй путь, «сверху вниз», происходит, когда зрелые клетки у поверхности кишечника перепрограммируют себя, снова становясь стволоподобными, а затем превращаясь в раковые клетки.
Зрелые клетки иногда могут изменить курс и снова стать стволоподобными, особенно после травмы или когда нормальные стволовые клетки потеряны. Аналогичный процесс может происходить и в опухолях толстой кишки, где зрелые, уже специализированные клетки могут приобрести то, что мы называем стволовостью de novo, и восстановить поведение, подобное стволовым клеткам».
Ансу Перекатт, доцент Инженерной школы Стивенса
В ходе исследования команда Перекатта вызвала мутации в образце стволовых клеток на мышиной модели и наблюдала, как они развивались. Ученые заметили, что, хотя мутантные стволовые клетки в конечном итоге были заменены нормальными, здоровыми стволовыми клетками, подмножество «Мы не знаем, почему они меняются и почему меняется только часть клеток-предшественников мутантов», — говорит Перекатт. «Это очень случайно и очень спорадически. Но когда они изменяются, у них развиваются опухоли».
Более того, исследователи заметили, что опухоли, которые развиваются из клеток, приобретших стволовую структуру de novo, обладают лучшими механизмами выживания. «Они обладали способностью защищать себя от окислительного стресса», — говорит Перекатт, имея в виду кислородсодержащие молекулы, которые естественным образом встречаются в живых организмах как часть клеточного метаболизма и могут повредить клетки.
Колоректальный рак, как известно, трудно поддается лечению, поскольку он, как правило, устойчив к Это исследование помогает объяснить, почему. «Наше исследование показывает, что рак кишечника может возникать не только из поврежденных стволовых клеток, но и из клеток, которые превращаются в стволоподобные раковые клетки, — говорит Перекатт, — и они могут способствовать тому, почему колоректальный рак может быть разнообразным и устойчивым к лечению».
Результаты Перекатта могут помочь разработать новые методы лечения рака кишечника. "Поэтому очень важно понять, что вызывает возврат к стволовости, чтобы разработать новые и эффективные методы лечения колоректального рака.
