Что такое микроокружение опухоли? Почему оно так важно для лечения рака?

Знаете ли вы, почему лекарство или растительный экстракт, эффективно убивающий раковые клетки в лаборатории и кажущийся многообещающим, не работает при настоящем раке в организме человека?

Подробности об этом одном из самых интересующих вопросов рака вы найдете в статье микроокружение опухоли .

При изучении опухолевой ткани видны скопления раковых клеток из-за бесконтрольного размножения клетки с накопленными повреждениями DNA. Но рак этим не ограничивается. Окружающими соседями он легко манипулирует, изменяя их себе в помощь.

Раковые клетки, воздействуя на «соседние клетки», создают «микроокружение опухоли».

Каковы его свойства? Какие клетки в нем есть? Давайте познакомимся с ним.

Важно подчеркнуть: раковая клетка влияет на окружающие «здоровые клетки» факторами роста, цитокинами (веществами, активирующими иммунитет и воспаление) и т. п.

Общие свойства микроокружения опухоли:

1. Воспалительная среда

Одна из 10 основных особенностей рака — поддерживающая воспаление среда. Раковые клетки вызывают его, особенно увеличивая молекулы, цитокины . Воспалительная среда облегчает раковой клетке метастазирование . Одновременно существенно влияет на DNA здоровых клеток, поскольку в микроокружении присутствуют повреждающие DNA реактивные кислородные радикалы.

2. Гипоксическая среда (нехватка кислорода)

По мере роста опухоли в ней и вокруг возникает нехватка кислорода, называемая гипоксией . Быстрое размножение раковых клеток истощает кислород. В результате возникает геномная нестабильность (состояние непрерывного нарастания повреждений DNA). Также при нехватке кислорода активируются разные белки, факторы роста и ферменты. Раковая клетка приобретает способность метастазировать. Повышенная активность HIF1 обеспечивает рост новых сосудистых ответвлений из существующих сосудов. Ангиогенез (образование новых сосудов) и метастазы ответственны за % 90 смертей от рака.

3. Ацидоз (кислая среда)

Недостаток кислорода меняет производство энергии раковой клеткой, позволяя расти и размножаться без кислорода. Даже при дополнительном кислороде клетки продолжают вырабатывать энергию без него системой аэробного гликолиза. Это называется «эффектом Варбурга».

В результате накапливается молочная кислота. То есть кислая среда — следствие рака, а не причина. Поэтому щелочное лечение при раке неэффективно. Кроме того, кислая среда активирует многие расщепляющие белки ферменты, облегчая метастазирование.

В микроокружении опухоли много клеток и молекул с разными функциями. На схеме ниже показано микроокружение.

Почему микроокружение так важно?

• Это одна из важнейших проблем разработки современных лекарств. Благодаря микроокружению раковая клетка приобретает множество свойств.
• Микроокружение обеспечивает распространение клетки в разные ткани, легкое приобретение мутаций и лекарственной устойчивости .
• Кроме того, гипоксия микроокружения активирует механизмы метастазирования раковой клетки.
• Иммунотерапии эффективность снижает прежде всего микроокружение и его клетки. Итак, рак тесно взаимодействует с десятками разных клеток вокруг и наиболее силен в собственной среде. Поэтому из тысяч испытываемых ежегодно растительных и синтетических молекул лишь одна-две становятся многообещающим лекарством. 

Связанные темы:

• Важное открытие турецкого ученого о микроокружении: раковые клетки быстрее растут в твердой ткани
• Иммунная клетка макрофаг помогает распространению рака