Фермент, специфическая изоформа довольно распространенной киназы, может в конечном итоге стать мишенью для лечения рака, поскольку киназы представляют собой достаточно целевые ферменты, сказала Эдна Цукерман, доктор философии, доцент Fox Chase, чьи исследования сосредоточены на взаимодействии между опухолями и микросредой. где они живут. Исследование будет представлено 6 апреля на ежегодном собрании AACR 2014.Микроокружение, которое Цукерман использует для определения судьбы рака, называется внеклеточным матриксом (ECM), сетью структурных молекул, локализованных вне клетки, которые играют роль в регулировании поведения многих клеток, например, посредством отправки сигналов, способствующих заживлению ран или эмбриональный рост и развитие.
Цукерман использует разработанную ею трехмерную модель, чтобы наблюдать, что происходит, когда измененная опухоль матрица способствует росту рака.В сотрудничестве с хирургами Fox Chase Цукерман использует недавно пожертвованную ткань почечно-клеточной карциномы и извлекает клетки, называемые фибробластами, из почечной ткани далеко за пределами границ роста опухоли.
Она собирает другие фибробласты из ткани в зоне роста рака того же пациента. Фибробласты, которые естественным образом секретируют мезенхимальный внеклеточный матрикс, используются для создания двух наборов трехмерных каркасов для каждого пациента, одного матрикса из прорастающих фибробластов и второго из фибробластов, которые контролируют рост опухоли.Исследователи поместили клетки рака почек из установленных линий клеток в обе матрицы.
Те, что помещены в матрицу, способствующую развитию опухоли, быстро размножаются, обладают быстрым метаболизмом и инвазивными способностями. Идентичные раковые клетки, помещенные в нормальный матрикс одного и того же пациента, росли медленно, не могли проникнуть, и когда исследователи забрали внешние питательные вещества, клетки погибли. После того, как раковым клеткам позволили расти, исследователи посмотрели, как белковый состав пролиферирующих раковых клеток отличается от ленивых раковых клеток, выполнив анализ экспрессии РНК. Анализ показал, что раковые клетки в матриксе, способствующем росту, имели более высокие уровни РНК для киназы, обычно обнаруживаемой в нейронах головного мозга.
Киназа — это фермент, способный присоединять фосфатные группы к другим молекулам, и многие киназы представляют собой отличные мишени, используемые при лечении рака.Когда исследователи ингибировали киназу, деление и распространение раковых клеток остановилось, что позволяет предположить, что киназа была не просто маркером рака, но играла важную роль в росте рака.«Таким образом, мы смогли подтвердить, что эта интересная киназа, которая не имеет отношения к почкам, функционально отвечает за реакцию на сигналы, которые передает матрица», — сказал Цукерман. Когда ее команда исследовала опухоли пациентов, которые пожертвовали фибробласты, они обнаружили повышенные уровни той же изоформы киназы.
«Это действительно захватывающе, потому что мы знаем, что, возможно, в какой-то отдаленный момент в будущем мы сможем попробовать способы ингибирования этого фермента. Есть большая вероятность, что он будет довольно специфичным для рака. В мозге мы попытаемся создать лекарство, которое не проникает через гематоэнцефалический барьер и не вызывает слишком много побочных эффектов », — сказала она.
Кроме того, она надеется, что аналогичные подходы помогут ей найти ключ к превращению матрикса, способствующего развитию опухоли, в субстрат, ограничивающий опухоль. «Но прямо сейчас мы просто изучаем опухолевые механизмы, индуцированные матрицей, и пытаемся понять, почему этот фермент активируется в раковых клетках, которые находятся в ассоциированном с опухолью, но не в нормальном микроокружении».