Исследователи из Медицинского колледжа штата Пенсильвания в сотрудничестве с коллегами из Университета Южной Калифорнии сделали важный шаг в понимании роли стволовых клеток в развитии рака печени. Используя уникальный подход, предполагающий изучение отдельных ячеек, команда под руководством C. Барт Раунтри, M.D., впервые продемонстрировал популяцию раковых стволовых клеток в печени до образования опухоли. Исследование, опубликованное в журнале Stem Cells, показывает потенциальную связь между стволовыми клетками печени и раком печени.
Использование специфической для печени PTEN (фосфатаза и гомолог тензина, удаленных на хромосоме 10) на мышиной модели позволило Раунтри и его коллегам изучить микросреду печени, не затрагивая остальную часть мыши.
"Мыши с нокаутом PTEN – одна из моделей хронического повреждения печени, которое в конечном итоге приводит к раку печени. Во время хронической травмы стволовые клетки печени размножаются, а при здоровой печени стволовые клетки печени встречаются очень редко," Раунтри сказал. "Первоначально мы искали, что движет пролиферацией стволовых клеток печени при хроническом повреждении печени.
"Мы начали исследовать стволовые клетки печени на многих различных моделях повреждения печени с идеей, что мы можем помочь людям с заболеванием печени, но мы обнаружили, что некоторые клетки, которые мы изолировали, были злокачественными," Раунтри сказал. "Для нас это было большим сюрпризом, потому что, когда мы изолировали клетки, у мышей не было опухолей."
Печень – единственный орган в организме, который может полностью восстанавливаться. Клетки печени, включая гепатоциты и холангиоциты, могут делиться и снова заселяться. При хроническом поражении печени, в том числе из-за вируса или алкоголизма, гепатоциты теряют способность производить больше самих себя. В этих условиях стволовые клетки печени размножаются и могут производить клетки любого из типов. Однако у пациентов с хронической травмой также развивается рак печени, что открывает возможность участия стволовых клеток в образовании опухоли.
"Большой интерес к пониманию роли конкретных стволовых клеток в развитии рака печени," Раунтри сказал. "Там скрываются раковые стволовые клетки, которые могут быть очень плохими. Он обладает свойствами стволовых клеток и является злокачественным, устойчивым к химиотерапии. Эти свойства затрудняют лечение рака.
"В итоге мы изменили наше понимание стволовых клеток печени и их роли в злокачественных новообразованиях," Раунтри сказал. "Вся ранее проделанная работа заключалась в изучении пациентов, животных моделей или клеточных линий после того, как опухоль уже развивалась. Что мы сделали, так это идентифицировали злокачественные стволовые клетки до того, как появятся доказательства первичной опухоли. Это дало нам новое представление не только о том, каков потенциал стволовых клеток для терапии, но и о том, что движет формированием рака. Представьте себе лечение рака до того, как сформируется первичная злокачественная опухоль."
Исследователи создали десять клеточных линий для изучения с использованием метода выделения одной клетки. Клетки, которые производят уникальный поверхностный белок CD133, были разделены путем помещения их в жидкую среду и пропускания через проточный цитометр. После идентификации робот взял одну CD133-положительную клетку и поместил ее одной каплей в одну лунку чашки для культивирования. Проделав это несколько сотен раз, были созданы клеточные линии.
Эти единичные клетки, при увеличении, имели характеристики стволовых клеток, имея маркеры как гепатоцитов, так и холангиоцитов. Когда эти линии вводили мышам с недостаточной иммунной системой, опухоли затем образовывались.
Раунтри сказал, что существует интерес к нацеливанию на эти стволовые клетки со злокачественным потенциалом. "Можем ли мы нацелить эти клетки у пациентов с гепатитом B или C до или после их раковых форм??" Раунтри сказал. "Более широкий смысл очень мощный. Если вы посмотрите на пациента с хронической травмой и найдете способ целенаправленно воздействовать на клетки со злокачественным потенциалом, вы сможете в первую очередь предотвратить рак печени."
Источник: Государственный университет Пенсильвании (новости: в сети)