Что происходит с раковыми клетками после химиотерапии

Лечение рака направлено на уничтожение опухолевых клеток, а задача иммунной системы — избавиться от образовавшихся остатков.

Фото: архив Правды.Ру

Лечение рака, такое как химиотерапия, имеет своей целью уничтожение опухолевых клеток. Это может происходить разными путями, например, заставляя раковые клетки самоуничтожаться, сжиматься и умирать незаметно для организма в процессе, известном как апоптоз, или иногда вызывая более взрывную форму гибели клеток, называемую некроптозом.

Но что происходит с этими раковыми клетками после их уничтожения?

Когда раковые клетки умирают, их мембраны обычно повреждаются, подобно тому, как это происходит при апоптозе.

Апоптоз представляет собой форму запрограммированной клеточной гибели, которая удаляет из организма ненужные или поврежденные клетки. При апоптозе молекулярные переключатели внутри клетки активируются, что приводит к сжатию умирающей клетки и образованию "пузырей" на ее мембране. Эти "пузыри" вызывают выделение внутренних компонентов клетки наружу и привлекают фагоциты или иммунные клетки, которые занимаются поглощением клеточного мусора.

Фагоциты, вызванные этим процессом, поглощают мертвые раковые клетки и далее разлагают их на более мелкие компоненты, такие как сахара и нуклеиновые кислоты, включая цепочечные молекулы ДНК. Этот процесс позволяет мертвым раковым клеткам превратиться в компоненты, которые могут быть повторно использованы другими клетками в организме.

В случае апоптоза, который представляет собой метод терапии рака, приводящий к гибели клеток, клеточные компоненты обычно перерабатываются внутри организма, а не выводятся из него.

Терапия рака иногда может также вызвать другие виды гибели клеток, например, некроптоз, при котором клетки разбухают и разрываются, а не сжимаются. Фагоциты также эффективно устраняют такие умирающие клетки.

Однако гибель раковых клеток не всегда происходит без последствий. Исследования показывают, что умирающие раковые клетки иногда могут высвобождать в окружающую среду вещества, способствующие воспалению. Этот процесс может стимулировать рост оставшихся живыми раковых клеток.

Этот феномен, называемый "эффектом Ревеса", может частично объяснить, почему некоторые виды рака возвращаются после лечения. Первые наблюдения этого явления были сделаны в 1950-х годах на мышах с опухолями. Более поздние исследования, проведенные в 2018 году на мышах и клетках в лабораторных условиях, показали, что радиация и химиотерапия могут вызвать высвобождение воспалительных цитокинов - молекул, вырабатываемых иммунными клетками, которые способствуют воспалению. Иногда это воспаление может поддерживать рост опухоли.

Макрофаги, особый вид фагоцитов, высвобождают эти молекулы в попытке противостоять раку, как сообщил доктор Дипак Паниграхи, соавтор исследования и доцент кафедры патологии в Медицинском центре Бет Исраэль Диаконесса в Бостоне, в беседе с Live Science.

В рамках исследования, проведенного в 2023 году другой научной группой, было показано, что ядра умирающих раковых клеток иногда подвержены набуханию и разрыву, что приводит к высвобождению ДНК и других молекул в окружающую среду. У мышей это явление может ускорить процесс метастазирования, то есть распространение раковых клеток за пределы первичной опухоли.

Эти исследования значительно способствуют пониманию роли гибели опухолевых клеток в прогрессировании рака и его рецидиве. Тем не менее, следует отметить, что они все еще находятся на относительно ранних этапах, и многие аспекты передачи сигналов от умирающих раковых клеток при раке человека пока не до конца поняты. Ученые стремятся продолжить исследования, чтобы более полно раскрывать биологические механизмы, лежащие в основе рака, и разрабатывать более эффективные методы его лечения.

Например, в одном из исследований, проведенном в 2018 году, был обнаружен способ сдерживать рост опухолей, вызванный остатками мертвых раковых клеток. В этом исследовании были выделены резолвины, молекулы, получаемые из омега-3 жирных кислот, которые способны уменьшить воспалительные процессы и снижать воздействие цитокинов, при этом содействуя удалению остатков клеток.

Доктор Дипак Паниграхи отмечает, что

"проблема рака заключается в том, что не существует методов лечения, которые бы одновременно способствовали разрешению воспаления, угнетали выработку цитокинов и облегчали устранение клеточного мусора".

Исследование, в котором выявлены резолвины, предостерегает о том, что эти молекулы могут стать одним из способов решения указанных проблем.

Более того, исследование, опубликованное в Nature в 2023 году, раскрывает, как живые раковые клетки воспринимают сигналы, идущие от умирающих клеток, и как они на них реагируют. Это исследование намекает на то, что блокирование коммуникации между умирающими клетками и живыми раковыми клетками может помочь предотвратить рецидив рака после проведенного лечения.