Это открытие пересматривает старую исследовательскую идею о том, как можно подавить рост опухолей, блокируя образование новых кровеносных сосудов. Материалами исследования поделилось издание MedicalXpress.
Как и все другие органы, опухоли нуждаются в доступе к системе кровообращения, чтобы расти. Пятьдесят лет назад врач и исследователь из США Джуда Фолкман предположил, что раковые клетки обманом заставляют организм предоставлять опухолям доступ к системе кровообращения, выделяя молекулы, которые стимулируют рост новых кровеносных сосудов.
Затем Фолкман также предположил, что опухоли без доступа к кровеносным сосудам никогда не смогут стать больше примерно одного миллиметра в диаметре. Это положило начало многолетней интенсивной работе среди исследователей рака, которая в 1990-х годах привела к выявлению VEGF в качестве фактора роста, который сигнализирует соседним кровеносным сосудам о том, что они должны создать новую ветвь. Была выдвинута гипотеза, что блокирование VEGF остановит рост всех солидных раковых опухолей.
В середине 1980-х годов, в тени интенсивных исследований того, как из кровеносного сосуда вырастают новые ветви (известные как прорастающий ангиогенез), исследователи из Швейцарии показали, что кровеносные сосуды также могут делиться продольно (инвагинационный ангиогенез). В течение почти 200 лет исследователи знали, что кровеносные сосуды могут расти с новыми ветвями, но инвагинационный ангиогенез все еще относительно неизвестен.
В ходе обширного исследования исследователи из Гетеборгского университета изучили изображения почти 10 000 сосудов в образцах метастазов у пациентов со злокачественной меланомой. В публикации в Американском журнале патологии они показывают, что эта форма ангиогенеза возникает при метастазах злокачественной меланомы.
«Это заняло много времени, когда мы тщательно просматривали изображения метастазов пациентов, чтобы найти небольшие структуры, указывающие на разделение кровеносных сосудов, — говорит первый автор работы Анкур Пандита. Она является докторантом Гетеборгского университета и постоянным врачом по онкологии в Университетской больнице Салгренска. — Мы искали небольшие внутрисосудистые столбы в сосудах, которые возникают непосредственно перед разделением сосуда. Столбы чрезвычайно малы, всего одна двадцатая толщины волоса».
«Тот факт, что опухоли имеют альтернативный способ доступа к кровеносным сосудам, может объяснить, почему ингибиторы VEGF неэффективны в большинстве опухолей, — добавил Макс Левин, доцент Гетеборгского университета и старший консультант по онкологии в Университетской больнице Салгренска. — Инвагинационный ангиогенез-это мощный способ распространения кровеносных сосудов в ткани. Менее чем за час кровеносный сосуд сформировал столб, который готовит его к разделению».
Объединив эпифлуоресцентную и конфокальную микроскопию, команда смогла визуализировать столбы внутри сосудов в образцах опухоли. С помощью секвенирования РНК исследователи начали выявлять факторы, необходимые для разделения кровеносных сосудов. Член группы ферментов, известных как матриксные металлопротеиназы (MMPs), по-видимому, играет важную роль в растворении стенок кровеносных сосудов, позволяя сосудам делиться вдоль.
«Наши результаты показывают, что инвазивный ангиогенез способствует росту дочерних опухолей у пациентов с метастатической злокачественной меланомой, — говорит Макс Левин. — Сегодня уже существуют фармацевтические препараты, которые ингибируют белки MMP, ингибиторы MMP Ингибиторы MMP предотвращают образование столбов в экспериментальных моделях, и фармацевтические препараты потенциально могут быть частью арсенала лечения, которое может остановить рост метастазов у пациентов со злокачественной меланомой».
На следующем этапе команда будет использовать новые методы, пространственную транскиптомику и секвенирование РНК одной клетки, для анализа экспрессии генов во внутрисосудистых столбах. Цель состоит в том, чтобы определить, какие белки и сигнальные пути обеспечивают исходный сигнал для инвагинационного ангиогенеза. Команда одновременно работает над определением мышиных моделей злокачественной меланомы, где инвагинационный ангиогенез способствует росту опухоли.