Високите нива на неутрофилите при пациенти с рак са свързани с по-бързо развитие на метастази
CredoWeb
CredoWeb
Компания
Високите нива на неутрофилите при пациенти с рак са свързани с по-бързо развитие на метастази

Високите нива на неутрофилите при пациенти с рак са свързани с по-бързо развитие на метастази

Проучване в университета Макгил тества възможности за предотвратяване на разсейките с помощта на съществуващи медикаменти за хронични белодробни заболявания.

Интервю с д-р Лоренцо Фери (вляво на снимката) и д-р Джонатан Кулс-Лартиг (вдясно), гръдни хирурзи от университета Макгил за връзката между белите кръвни телца и метастазите.

- Как открихте, че белите кръвни телца играят роля в активирането на раковите клетки и улесняват тяхното разпространение?

- Като хирурзи, които се грижат за болни от рак пациенти, установихме обезпокояваща връзка между двата фактора при пациенти, които развиват постоперативна инфекция, и бързото разпространение на раковите им клетки. Ние установихме това при пациентите с белодробен рак, а други колеги имат наблюдения върху други ракови заболявания. Механизмът на тази връзка обаче все още не е напълно изяснен. Това, което знаем, е, че в отговор на инфекцията броят на белите кръвни телца в кръвта, по-специално неутрофилите, се увеличава, за да се борят с инфекцията. Изследванията показаха, че високите нива на неутрофилите при пациенти с раково заболяване са свързани с по-бързо развитие на метастази. 

Това е интересно, но то е само наблюдение и в никакъв случай заключение, че високите нива на неутрофилите причиняват метастази. Имаме подобни лабораторни наблюдения и миналата година публикувахме изследване, което осветлява тези открития, заради които веднага пристъпихме към сегашното проучване. Изследвания с микроскоп на черния дроб на мишки показаха взаимодействието между туморите и имунните клетки, най-вече неутрофилите. Забелязахме, че при мишките с инфекции туморните клетки често се настаняват в органите близо до неутрофилите. 

За да решим дали неутрофилите играят активна роля в метастазите в различни органи, ние ги премахнахме при мишки с инфекция. Открихме, че при липсата на неутрофили мишките не могат да развият метастази в черния дроб. Когато им върнем неутрофилите, техните тумори възвръщат способността си да образуват метастази. Това подсказва, че неутрофилите имат връзка с метастазите.

- Бихте ли очертали механизма на възникването на този процес?

- Изглежда, че има много механизми, по които възниква този процес. При наличието на инфекция, неутрофилите увеличават броя на молекулите по повърхността си, чрез които те се прилепват към кръвоносните съдове на организма. Белите кръвни телца трябва да правят това, за да стигнат до инфектираните области, където те убиват нахлулите патогени.
Раковите клетки обаче също имат способност да се свързват с тези молекули. Това означава, че те обикновенно се събират на места, където има много бели кръвни телца. Възползвайки се от способността на белите кръвни телца да се придвижват до инфектираните места, туморните клетки могат да получат достъп към отдалечени органи, които при нормални обстоятелства не са достъпни за тях.

Резултатите от нашето изследване подсказват, че раковите клетки също могат да се свързват с процеса, при който неутрофилите достигат и унищожават бактериите и който е наречен неутрофилни екстрацелуларни капани (Neutrophil Extracellular Traps) или NETs. Това са мрежи от ДНК, които се отделят от неутрофилите в отговор на инфекциите. В случаите на тежки, разпространени инфекции, всички неутрофили в организма, не само на инфектираното място, могат да бъдат стимулирани да произвеждат NETs. Tези NETs обикновенно се използват от организма за залавяне и унищожаване на бактериите, като по този начин защитават организма. Ние открихме обаче, че раковите клетки могат да бъдат заловени от тези NETs, но вместо да ги убиват, те ги правят по-активни и по-склонни към образуване на вторичен рак или метастази.

- Защо според Вас този механизъм за разпространение на рака досега не е бил забелязан?

- NETs са описани сравнително скоро, а бяха открити през 2004 г. Оттогава изследванията бяха съсредоточени главно върху тяхната физиологична роля в залавянето и унищожаването на бактериалните нашественици. Всъщност, нашите колеги в Калгари са водещи в тази изследователска област.

Нашия главен интерес към връзката между тежките инфекции и разпространението на рака ни накара да погледнем от различен ъгъл към NETs. След като разбрахме тяхната роля в инфекцията, следващият логичен въпрос беше: ако NETs залавят бактериите в кръвообращението, дали те могат да заловят по същия начин и раковите клетки.

- Вашето изследване е извършено главно върху рака при мишките. Смятате ли, че откритието ви може да се приложи и при хората?

- Tова е чудесен въпрос, но за нещастие ние няма да имаме окончателен отговор, докато не постигнем същите резултати и при хората. Очевидното засега е, че тези процеси протичат и в човешкия организъм. Първо, хората, които страдат от тежки инфекции, поне постоперативни, изглежда са с по-голям риск от разпространение на рака.
Второ, NETs се проявяват в човешкия организъм при различни инфекциозни състояния. И най-накрая, ранните клинични резултати навяват на мисълта, че присъствието на NETs при хората болни от рак се свързва с по-лоши перспективи и по-лош очакван изход.

- По какъв начин резултатите от вашето изследване ще промени начина на мислене за развитието на рака?

- Резултатите от нашето изследване осветляват значението на ранния постоперативен период при лечението на рака. От една страна хирургията е основна част от терапията на рака, но от друга тя има недостатъци, особено при инфекциозни усложнения. Сега пациентите, които страдат от постопепративна инфекция, трябва да отложат  химиотерапията, докато се възстановят. Освен това не съществува терапия, която да намали последствията от инфекцията за разпространението на тумора и неговото напредване.

Нашето проучване осветлява нов механизъм, по който раковите клетки могат да се възползват от имунната система когато попаднат в NETs. Най-важното е, че изследването показва, че NETs са възможно средство за лечение на рака. При опитите с мишки, болни от белодробен рак, стана ясно, че когато се разрушат тези NETs, може да се ограничат метастазните образувания след инфекциозен инсулт.

- Как ще повлияе това изследване на диагностицирането и лечението на пациентите с ракови заболявания?

- Нашето изследване има важно значение за лечението на рака, защото открива възможност за системна терапия за предотвратяване на разпространинието на рака през постоперативния период. За съжаление инфекциите нарастват до 30% при пациентите с рак, които се подлагат на операция и това е реална заплаха от метастази. В идеалния случай бихме могли да идентифицираме пациентите с висок риск за постоперативна инфекция и да се намесим в образуването на NETs преди или след тяхното образуване. Съобщено бе, че съществуващите лекарства за нераковите заболявания могат да се прилагат за предотвратяване на разпространението на рака благодарение на механизма на белите кръвни телца.

- Кажете ни нещо повече за тези лекарства и как смятате, че те могат да се използват за лечение на ракови метастази?

- NETs представляват ДНК мрежи, обвити в антимикробни протеини. Медикаментите, които използвахме в нашата работа, бяха DNAse, съставка която разпада ДНК и един малък молекулен инхибитор на един протеин, наречен  неутрофил елазстаза (neutrophil elastase). DNAse разпада NETs след тяхното образуване, а инхибиторът на неутрофил елазстазата пречи на неутрофилите да образуват NETs. DNAse в момента се прилага при лечението на кистична  фиброза (муковисцидоза) и с този медикамент има извършени много клинични експерименти. Инхибиторът на неутрофил еластазата беше първоначално замислен за лечение на пациенти с хронични белодробни заболявания. Той не се прилага при хората до такава степен като DNAse, но с него са правени клинични опити.

Насочихме се към тези лекарства отчасти заради техния потенциал за приложение и при хората. Резултатите от нашето изследване са интересни, но те трябва да се утвърдят и за човешкия организъм, за да може медикаментите да се използват клинично.

- Какви по-нататъшни изследвания са необходими за потвърждаване на резултатите от вашето изследване?

- Трябва да установим някои неща преди конкретните твърдения, които се отнасят до ролята на NETs при разпространението на рака на човешкия организъм. Първо трябва да открием надежден тест, който да показва наличието на NETs в човешкия организъм. Второ, трябва да докажем ясна връзка между образуването на NET в организма на болните от рак и по-висока от очакваната степен на метастази.

След постигането на тези две цели могат да започнат и клиничните опити с лекарства, атакуващи NETs. Тъй като има клиничен опит с DNAse например, такива клинични опити могат да започнат по-бързо, отколкото ако трябваше да използваме съвършенно нови, неизследвани вещества.

- Как смятате, че в бъдеще  ще се обогатяват знанията ни за развитието на рака?

- Изследванията на раковите заболявания винаги са се съсредоточавали върху фактори, които са присъщи на самите ракови клетки. Например, какви гени взимат участие, какви протеини се изявяват в самите ракови клетки, които ги прави повече или по-малко летални. Тази перспектива се отразява в модерната химиотерапия, която използва целуларното устройство на раковите клетки за да ги убие. Докато това изследване допринесе много за лечението на рака, по-скорошно проучване наблегна на взаимодействието между раковите клетки и нормалните клетки около тях. Все повече става ясно, че тези зависимости, включително с имунната система са важни и от тях може да зависи дали ракът се разпространява или не. Когато научим повече за тези взаимодействия ще можем да намерим терапия, която е насочена към тях.

- Къде може да се намери повече информация?

- Пълния текст на нашето изследване е достъпен онлайн под заглавие Neutrophil Extracellular Traps Sequester Circulating Tumor Cells and Promote the Development of Metastasis в списанието за клинични изследвания.



Реклама

Мнения