Вчені з Інституту дитячих медичних досліджень (CMRI) зробили проривне відкриття, яке може змінити лікування раку. Експерти з’ясували, чому ракові клітини по-різному реагують на променеву терапію: одні клітини гинуть таким чином, що сповіщають імунну систему, а інші гинуть тихо. Ця різниця пов’язана з тим, як ракові клітини відновлюють пошкодження ДНК, викликані радіацією. Дослідження під керівництвом доктора Радослава Шміда та професора Тоні Чезаре проливає світло на роль відновлення ДНК у визначенні того, як ракові клітини реагують на радіотерапію.
Таємниця смерті ракових клітин
Променева терапія є важливим інструментом для лікування раку, оскільки вона діє, вбиваючи ракові клітини. Однак вчених давно бентежить дивовижний феномен: навіть в межах однієї пухлини радіація змушує клітини гинути по-різному. Ця різниця має значення, оскільки тип загибелі клітини визначає, чи імунна система помітить і відреагує. Деякі загибелі ракових клітин залишаються непоміченими імунною системою, що означає, що подальші імунні дії не запускаються. З іншого боку, певні типи загибелі клітин активують імунну систему, спонукаючи її атакувати залишкові ракові клітини.
Розуміння того, чому виникають ці варіації, має вирішальне значення для покращення лікування раку. Якщо вчені зможуть використати форми загибелі клітин, що активують імунну систему, вони зможуть підвищити ефективність променевої терапії, поєднуючи її з імунотерапією. Ця комбінація може призвести до більш ефективних методів лікування, які не тільки вбивають ракові клітини, але й допомагають організму розпізнавати та знищувати будь-який рак, що залишився.
«Наше дослідження показує, що відновлення ДНК, як правило, захисний механізм, визначає, як ракові клітини гинуть після радіотерапії», — пояснив професор Чезаре з Сіднейського університету. «Коли радіація пошкоджує ДНК, клітини використовують різні процеси відновлення. Ці процеси визначають, чи розпізнає імунна система ракові клітини».
Непомічена смерть ракових клітин послаблює лікування
Дослідження показало, що те, як ракові клітини відновлюють пошкодження ДНК, викликані радіацією, впливає на те, як вони гинуть. Коли ракові клітини використовують процес відновлення ДНК, який називається гомологічною рекомбінацією, вони гинуть під час поділу клітин. Однак такий тип смерті не попереджає імунну систему, що дозволяє раку залишатися поза увагою.
Навпаки, коли клітини використовують інші шляхи відновлення ДНК, вони вивільняють побічні продукти, які нагадують вірусну чи бактеріальну інфекцію. Ці побічні продукти сигналізують імунній системі про реакцію, дозволяючи їй розпізнавати та атакувати залишилися ракові клітини.
Дослідники виявили, що блокування гомологічної рекомбінації змінює спосіб загибелі ракових клітин. Замість того, щоб помирати мовчки, вони помирають таким чином, щоб активувати імунну систему. Це відкриття може прокласти шлях для поєднання променевої терапії з препаратами, які пригнічують гомологічну рекомбінацію. Такий підхід підвищить імунну відповідь, зробивши променеву терапію більш ефективною для знищення раку та зниження ймовірності рецидиву.
Відповідь на запитання десятиліть давності
«Жива візуалізація дозволила нам спостерігати складність результатів після променевої терапії», — сказав професор Чезаре. «Ця технологія була критично важливою для вирішення головоломки».
Професор Гаррієт Гі, співкерівник проекту, підкреслила клінічне значення цих висновків.
«Ми виявили, що загибель пухлинних клітин після променевої терапії залежить від конкретних шляхів відновлення ДНК. Це розуміння дозволяє нам поєднувати променеву терапію з імунотерапією, щоб підвищити рівень одужання».
Доктор Шмід присвятив цьому видатному дослідженню шість років. «Наполегливість, необхідна для такого проекту, неймовірна. Усвідомлення того, що це відкриття може покращити життя хворих на рак, дуже приємно», – зазначив професор Чезаре.
Боротьба з раком
Це дослідження, проведене CMRI, розв’язує десятирічну таємницю про те, чому ракові клітини по-різному реагують на променеву терапію. Що ще важливіше, це вказує на новий спосіб покращення лікування раку. Поєднуючи променеву терапію з препаратами, які пригнічують специфічні процеси відновлення ДНК, і додаючи імунотерапію, вчені сподіваються створити методи лікування, які не тільки вбивають ракові клітини, але й спонукають імунну систему атакувати будь-який рак, що залишився.
Це відкриття підкреслює силу командної роботи та наполегливість у наукових дослідженнях. Це також демонструє, наскільки передові інструменти, такі як візуалізація живих клітин, важливі для розкриття складності біології раку. Разом ці зусилля відкривають нові можливості для боротьби з раком і вселяють надію на більш ефективне лікування, яке рятує життя. Дослідження опубліковано в журналі Nature Cell Biology.