Изследователите откриват оставащи туморни клетки, отговорни за рецидив на рак на дебелото черво

Изследователите откриват оставащи туморни клетки, отговорни за рецидив на рак на дебелото черво

Колоректалният рак е третият най-разпространен вид рак в света с около 2 милиона нови случая годишно. Повечето пациенти се диагностицират, когато туморът все още е в дебелото черво или ректума. Тези тумори се отстраняват хирургически и в много случаи се лекуват с химиотерапия, за да се предотврати рецидив. Въпреки това, при 20% до 35% от пациентите ракът рецидивира като метастази в други жизненоважни органи. Те се причиняват от остатъчни туморни клетки, които остават скрити по време на операцията. Метастазите са водещата причина за смърт при почти всички видове рак, включително рак на дебелото черво.

Повечето изследвания на колоректалния рак са фокусирани върху първичното заболяване. През последните години също има важен напредък в характеризирането на метастазите, когато се проявяват. Досега обаче не беше възможно да се изследва тази малка популация от дисеминирани туморни клетки, която е невидима за диагностичните техники, използвани в клиниката. Тази липса на знания доведе до липса на ефективни терапии за елиминиране на остатъчната болест и предотвратяване на рецидив на метастази, които носят лоша прогноза. Учени от IRB Barcelona, ​​ръководени от д-р Едуард Батле, изследовател на ICREA и ръководител на група в рамките на Cancer CIBER Network (CIBERONC), за първи път идентифицираха остатъчни туморни клетки, скрити в черния дроб и белите дробове, и описаха как се развиват, водещи до появата на метастази в тези органи.

Разбирането и предотвратяването на феномена на рецидив след операция е незадоволена медицинска нужда. След много години изследвания на рака на дебелото черво, ние направихме първата стъпка към предотвратяване на метастази при пациенти с локализирано заболяване.

Д-р Едуард Батле, ръководител на лабораторията за колоректален рак, IRB Barcelona

Как ракът на дебелото черво се връща?

Учените са разработили нов експериментален модел на мишка, който пресъздава процеса, през който преминават пациентите с рецидив. Това обикновено прогресира през етапите на диагностика, лечебна хирургия и последващ рецидив. Успоредно с това те са разработили техника, която прави възможно изолирането на малка част от дисеминирани туморни клетки, скрити в черния дроб.

„Моделът, който е много подобен на прогресията на метастазирал рак на дебелото черво при пациенти, ни позволи да опишем подробно динамиката на остатъчното заболяване. Изследвахме метастази в микродиапазон от 3 или 4 клетки до средни или дори по-големи и описахме подробно как всяка от тях се развива по време на прогресията на заболяването“, коментира д-р Адриа Канелас-Сосиас, изследовател от д-р Батле, ръководил лабораториите и е първият автор на изследването.

Дефиниция на силно повтарящи се клетки

Учените знаят от години, че ракът на дебелото черво се състои от различни видове туморни клетки, които изпълняват различни функции с напредването на заболяването. В комбинацията от клетъчни типове, които предизвикват рак на дебелото черво, изследователи, водени от д-р Batlle, идентифицираха популация, която нарекоха HRC (клетки с висок рецидив). Тези клетки имат ниска пролиферативна активност и не допринасят за растежа на първичния тумор. Въпреки това, клъстери от HRC са способни да се отделят от основния тумор, да мигрират в кръвния поток, да достигнат черния дроб и да останат скрити известно време след операцията. В проби от пациенти с рак на дебелото черво изследователите са успели да проверят наличието на същите клетки при хора с най-голям риск от рецидив след лечение.

Електронна книга за лабораторна диагностика и автоматизация

Компилация от най-добрите интервюта, статии и новини от последната година. Изтеглете безплатно копие

Изследователите също потвърдиха, че елиминирането на тези клетки чрез генетични техники е достатъчно, за да се предотврати образуването на метастази; т.е. мишки с рак на дебелото черво остават свободни от заболяване след отстраняване на първичния тумор и не страдат от последващи рецидиви. Екипът на д-р Batlle също така е разработил терапевтична стратегия за специфично елиминиране на остатъчното заболяване и предотвратяване на рецидив. Те са показали, че началните метастази, които все още не са видими, могат да бъдат елиминирани чрез лечение с имунотерапия преди операцията.

"Нашето откритие разкрива как се държи групата туморни клетки, отговорни за рецидива, както и гените, които ги определят. Освен това, то представлява доказателство за концепцията, която проправя пътя за разработването на нови терапии, специално насочени към елиминиране на остатъчната болест." както и нови диагностични инструменти за идентифициране на пациентите с най-голям риск от рецидив. „Накрая, нашето проучване сочи необходимостта от преразглеждане на клиничните насоки за лечение на този вид рак, тъй като в много случаи би било препоръчително да се предпише имунотерапия преди операцията“, заключава д-р Батле.

Тези открития отварят възможността за развитие на нови изследователски направления. Лабораторията на д-р Batlle сега е фокусирана върху изучаването кога HRCs, достигнали черния дроб, се „активират“, за да регенерират тумор, с цел да нарушат този процес и да предотвратят образуването на метастази. Те също така се опитват да идентифицират факторите, които влияят на появата на тези клетки и защо броят на тези клетки варира от пациент на пациент.

В тази работа участваха учени от Департамента по биостатистика и биоинформатика на IRB Barcelona, ​​​​ръководен от д-р Camile Stephan-Otto и Advanced Digital Microscopy Core Facility, ръководен от Julien Colombelli. Изследователи от лабораториите, ръководени от следните изследователи, също са работили по проучването: д-р Саймън Лийдъм от Оксфордския университет (Обединеното кралство), д-р Сабине Тейпар от Katholieke Universiteit de Leuven (Белгия), д-р Холгер Хейн от Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) и д-р Ксавие Трепат от Института по биоинженерство на Каталуния.

Проектът е финансиран от фондация La Caixa, Marató de TV3, Asociación Española Contra el Cáncer, Cancer Research UK, испанското Ministerio de Ciencia e Innovación и Европейския съвет за научни изследвания.

източник:

Институт за биомедицински изследвания (IRB Барселона)

Справка:

Cañellas-Socias, A., et al. (2022) Метастатичният рецидив при колоректален рак възниква от остатъчни EMP1+ клетки. Природата. doi.org/10.1038/s41586-022-05402-9.

.