Отслеживая каждую клетку в организме, ученые выясняют, почему некоторые методы лечения рака не дают результатов, что может привести к улучшению результатов.
Никто толком не знал, почему у некоторых пациентов с лейкоцитарным раком, называемым хронической лимфолейкемией, после лечения наступает рецидив и развивается второй рак.
Неожиданный ответ на эту загадку был найден с помощью новой методики, которую исследователи называют штрихкодированием: лечение не всегда направлено на нужные клетки.
Исследователи обнаружили, что рак не всегда зарождается в зрелых клетках костного мозга, где его находят и где, согласно учебникам, он возникает. Вместо этого у некоторых пациентов источником рака могут быть примитивные клетки костного мозга – стволовые клетки, дающие начало всем белым и красным кровяным тельцам организма. Эти клетки, не подверженные воздействию химиотерапии, могут дать начало новым раковым клеткам, вызывая рецидив.
Это открытие – один из ранних результатов применения метода штрихкодирования, который помогает изучать происхождение рака и других заболеваний. Полученные результаты слишком новы, чтобы привести к лечению пациентов. Но они ведут к провокационным открытиям, которые, как ожидается, вдохновят на новые методы лечения заболеваний.
Известно, что метод работает путем маркировки отдельных клеток печатью, которая передается всему потомству клетки. Исследователи могут посмотреть на клетку, отметить ее штрихкод и проследить ее родословную, потому что каждая клетка, появившаяся из исходной клетки со штрих-кодом, имеет такую же печать.
Идея штрихкодирования во время эмбрионального развития принадлежит доктору Джею Шендуру и его коллегам из Вашингтонского университета, и в 2018 году журнал Science назвал этот класс методов прорывом года. Сейчас существует множество методов штрихкодирования, начиная от эмбриональных клеток, раковых клеток и заканчивая зрелыми клетками.
Фернандо Камарго, биолог стволовых клеток в Детском центре Бостона, выяснил, почему стандартные методы лечения рака, при которых здоровые стволовые клетки костного мозга пересаживаются от доноров, так сложны, и часто оставляют пациентов уязвимыми к тяжелым инфекциям.
Когда он и его коллеги штрихкодировали клетки костного мозга мышей, генетически маркируя их с помощью метода редактирования генов, известного как CRISPR, он обнаружил, что клетки, которые все называют стволовыми, не вносят основной вклад в производство крови.
“Мы всегда предполагали, что это те самые клетки, которые обычно дают начало всей вашей крови”, — рассказывает доктор Камарго.
Вместо них большую часть крови у живых животных дает другой набор клеток, которые он называет клетками-предшественниками. При трансплантации стволовых клеток пересаживаются как клетки-предшественники, так и предполагаемые стволовые клетки, но клетки-предшественники быстро погибают в новой среде.
Возможно, большие дозы радиации и химиотерапии, которые очищают костный мозг для трансплантации, делают его негостеприимным. Или же может быть так, что клетки-предшественники, введенные вместе со стволовыми клетками в кровь, не могут найти дорогу к костному мозгу.
