Раковият тумор расте от клетъчния алтруизъм

За усиления растеж на раковия тумор са необходими специални клетки, които да му помогнат да се справи с неблагоприятните условия на средата.

Раковите тумори са нееднородни по състав, във всеки от тях може да се установят много групи клетки, отличаващи се по генетичен профил.

Тоест туморът не е просто струпване на клетки, които са придобили способност за безконтролно делене, а доста сложна система, в която клетъчните популации с различни мутации съществуват взаимно.

Има например ракови клетки, които са способни да се отправят на свободно плаване, образувайки метастази, има някои стволови ракови клетки, които могат дълго да остават в спящо състояние, за да се събудят след това и да възстановят отстранения тумор.

Но и сред обичайните клетки, образуващи основната маса тумори, може да се установят разновидности. Например някои от тях се делят по-бързо от други. Може да се предположи, че такива популации трябва да получават преимущество и постепенно да изместват „колегите“ си от тумора.

Но реално, тоест в живия организъм, ракът се сблъсква с редица трудности – не му достигат място, кислород и хранителни вещества. Затова туморът расте по-бавно, отколкото може да се очаква – прирастът на клетките се компенсира от тяхната гибел поради лоши екологични условия (макар че за съжаление не може да се компенсира напълно).

И в действителност „успехът“ на тумора ще зависи не толкова от скоростта на деление на клетките, колкото от баланса на различните групи, всяка със свои функции.

За да изучат по-добре взаимоотношенията между различните типове клетки в туморите, изследователите от Института по рака „Дана Фарбер“ присадили на мишки образци от човешки рак на гърдата. Сред новообразуваните тумори Корнелия Поляк и колегите ѝ избрали такива, които растат бавно, макар клетките им в лабораторни условия да се делели много бързо.

След това бавнорастящите образци били разделени по клетъчни групи, които на свой ред се отличавали по белтъците, необходими за растежа на тумора. Тези групи, поотделно или в комбинация едни с други, отново били въведени в животните.

В резултат се установили две разновидности на раковите клетки (едните активно синтезирали белтъка CCL5, другите – белтъка IL11), които можели да изведат тумора от затрудненията в растежа. Тоест, ако изведнъж външните условия не позволяват на рака да расте, то именно такива клетки помагат на болестта да се развива по-нататък.

Но както пишат авторите в сп. Nature, двете клетъчни групи далеч нямали числен превес в рамките на рака, тяхната собствена скорост на делене била не най-високата. Тоест те помагали в растежа на други клетки, отслабвайки ограниченията на средата, но сами по себе си не получавали никакви преимущества от своята работа и продължавали да се делят бавно.

Имало и противоположни примери, тъй като клетките, синтезиращи белтъка LOXL3, сами по себе си надминават по растеж повечето други клетъчни групи, но туморът, съставен от LOXL3 клетки, нараствал слабо. Но ако ги комбинирали с „помагащите“ клетки IL11, то туморът растял много бързо.

По-нататък се случвало следното – бързо растящите клетки, преодоляващи трудностите на средата съвместно със спомагателните клетки, бързо ги потискали, така че бавнорастящите спомагателни клетки от тумора изчезвали. Затова, когато екологичните трудности възниквали отново, ракът спирал растежа и дори започвал да намалява.

Разбира се, такъв модел, когато имаме само две клетъчни групи, силно опростява реалното положение на нещата. В реалните тумори клетъчните разновидности са множество, те си помагат взаимно в различни трудни ситуации и едва ли някоя от тях може да получи решаващо преимущество над други.

От друга страна, самите тумори може да се отличават по клетъчно разнообразие – например при един пациент ракът ще бъде по-сериозен и агресивен поради разнообразието на клетъчни групи, а при друг същият тип рак ще бъде по-спокоен, ако може така да се каже.

Може да се предположи, че терапията ще бъде толкова по-ефективна, колкото по-точно лекарствата удрят по конкретни клетки, осигуряващи растежа на своите „колеги по тумор“.