Жидкость, в которой погибает раковая опухоль. Новое открытие

Перед тестированием на животных или людях большинство противораковых препаратов оцениваются на выращенных в лабораторных условиях раковых клетках. Однако в последние годы ученые все больше говорят о том, что среда, в которой выращиваются эти клетки, не воссоздает естественную среду организма, и это несоответствие приводит к неточным прогнозам.

Специалисты Массачусетского технологического института изучили состав межклеточной жидкости вокруг опухоли поджелудочной железы и обнаружили, что ее питательный состав отличается от того, который обычно используется для выращивания раковых клеток в лабораториях. Тестируемые лекарства по-разному влияют на раковые клетки в искусственной среде, в которую входят углерод, азот и другие питательные вещества, и в естественных условиях. А это значит, что выращивание раковых клеток в культуральной среде, более схожей по составу с тканевой жидкостью, сможет помочь специалистам делать более точные прогнозы того, как новые лекарственные средства будут влиять на раковые клетки внутри живого организма.

Раковые клетки расщепляют питательные вещества не так, как здоровые клетки. Поэтому тестирование новых лекарств должно проводиться в максимально естественной среде. Это поможет «создавать эффективные блоки для поступления микроэлементов, в которых раковые ткани нуждаются для роста и деления», – говорит Мэтью Вандер Хайден, доцент кафедры биологии в Массачусетском технологическом институте.

Первые эксперименты проводились на клетках рака поджелудочной железы. После выделения интерстициальной жидкости из такой опухоли у мышей и использования масс-спектрометрии для измерения концентрации более 100 различных питательных веществ, ученые обнаружили, что состав интерстициальной жидкости отличается как от состава плазмы, так и от состава культуральной среды, которая используется для искусственного выращивания клеток. Так ученые установили, что такие необходимые для функционирования иммунных клеток вещества, как аргинин, триптофан и цистин, практически полностью отсутствуют в интерстициальной жидкости опухоли. Зато в этой жидкости были обнаружены аминокислоты глицин и глутамат, которые, как известно, производятся раковыми клетками.

Специалисты также сравнили опухоли, растущие в поджелудочной железе и легких, и выявили, что состав межклеточной жидкости варьируется в зависимости от расположения в организме и конкретного места возникновения опухоли. Они также обнаружили небольшие различия между интерстициальной жидкостью опухолей, которые расположены в одном и том же месте, но имеют разную генетическую структуру. Однако эксперименты показали, что генетические факторы не оказывают такого большого влияния, как локализация опухоли. «Это говорит о том, что то, какие именно питательные вещества входят в состав тканевой жидкости, в значительной степени обусловлено взаимодействием раковых и нераковых клеток», – говорит Вандер Хайден.

Ранее ученые обнаружили, что нераковые клетки, включая поддерживающие стромальные и иммунные, подавляются раковыми клетками, и среда вокруг опухоли преобразовывается в максимально подходящую для нее.

Лаборатория Вандера Хайдена и другие исследовательские группы в настоящее время работают над созданием культуральной среды, которая более точно имитировала бы состав опухолевой интерстициальной жидкости.