Ново откритие на бариера пред терапията за рак на панкреаса са нашите собствени клетки

В присъствието на тумори на панкреаса, определени имунни клетки разграждат структурните протеини на молекули, които предизвикват изграждането на плътна тъкан, известна бариера за терапията, установява ново проучване. 

Водено от изследователи от NYU Grossman School of Medicine, изследването се върти около плътната протеинова мрежа, която поддържа органите и помага за възстановяването на увредената тъкан. Колагеновите протеинови влакна, основният компонент на мрежата, непрекъснато се разграждат и заменят за поддържане на якостта на опън и като част от процеса на заздравяване на рани.

Минали проучвания показват, че имунните клетки, наречени макрофаги, допринасят за процес, наречен десмоплазия, който се причинява от необичайния оборот и прекомерното отлагане на колаген, който изолира рак на панкреаса. В тази среда е известно също, че макрофагите поглъщат и разграждат колагена чрез действието на протеин, наречен манозен рецептор (MRC1).

Публикувайки онлайн на 4 април в Proceedings of the National Academies of Sciences, настоящото проучване установи, че разграденият колаген увеличава количеството аргинин, аминокиселина, която се използва от ензима азотен оксид синтаза (iNOS) за производство на съединения, наречени реактивни азотни видове (RNS). Това от своя страна накара съседните, поддържащи звездни клетки да изградят колаген-базирани мрежи около туморите, казват авторите на изследването.

„Нашите резултати разкриха как туморите на панкреаса програмират макрофагите, за да допринесат за изграждането на фиброзни бариери“, казва д-р Мадлен ЛаРю, автор на първото изследване. По време на изследването ЛаРу е бил аспирант в лабораторията на старшия автор на изследването Дафна Бар-Саги, доктор по философия, професор по биохимия и молекулярна фармакология С. Фарбър и заместник-декан по наука в NYU Langone Health. „Тази молекулярна рамка може да бъде използвана за противодействие на про-раковите промени в структурните тъкани около туморите“, добавя ЛаРу. 

Ракът на панкреаса е третата водеща причина за смъртни случаи, свързани с рак в Съединените щати, с петгодишна преживяемост от 10%. Ракът на панкреаса остава труден за лечение до голяма степен поради обширната мрежа от фиброзна тъкан около туморите. Тази мрежа не само блокира достъпа чрез терапии, но също така насърчава агресивния растеж.

За настоящото проучване експериментите показват, че макрофагите, отглеждани в ястия с хранителни вещества (култури) и превърнати в тяхната устойчива на рак среда (M2), разграждат много повече колаген, отколкото макрофагите, които атакуват раковите клетки (M1). Освен това екипът потвърди с поредица от тестове, че M2 макрофагите имат по-високи нива на ензими, които генерират RNS, като iNOS.

За да потвърди тези открития при живи мишки, екипът имплантира звездни клетки, които са или „предварително хранени“ с колаж, или поддържани в нехранено състояние, в хълбоците на изследваните животни заедно с ракови клетки на панкреаса. Екипът наблюдава 100% увеличение на плътността на интратуморните колагенови влакна в тумори, получени от ракови клетки, съвместно имплантирани със звездни клетки, предварително третирани с колаген.

Важно е, че проучването показа за първи път, че макрофагите в близост до раковите клетки на панкреаса не само поемат и разграждат повече колаген като част от извличането на протеини, които хранят необичаен растеж, но също така се променят от очистването, така че тяхната система за обработка на енергия (метаболизъм) се пренастройва и сигнализира за фиброзно натрупване.

„Нашият екип разкри механизъм, който свързва оборота на колаген с изграждането на устойчива на лечение среда около туморите на панкреаса“, казва Бар-Саги. „Тъй като тази гъста среда е основна причина ракът на панкреаса да е толкова смъртоносен, ще е необходимо по-добро разбиране на връзките между извличането на протеини и изграждането на защитни бариери, за да се подобри лечението на това опустошително злокачествено заболяване.