Злокачественным метастазам помогают «плацентарные» гены

Обосноваться на новом месте раковым клеткам помогают те же гены, которые помогают матери соединиться с эмбрионом.

Злокачественные опухоли случаются не только у людей, но и у других млекопитающих. Но разные млекопитающие по-разному им подвержены. Например, слоны раком почти не болеют, хотя должны – слоны мало того, что долго живут, они ещё и очень большие, а вероятность злокачественного перерождения клеток растёт с увеличением размера тела. Причина устойчивости слонов к раку – целый набор противоопухолевых генов.

А вот, например, коровы, свиньи и лошади болеют раком, но он у них довольно редко метастазирует. Например, если сравнить меланому у копытных и у человека, то у человека это будет очень агрессивная опухоль, активно расселяющаяся по организму, а у копытных она будет сидеть на месте, как если бы её больше никуда не пускали.

И это действительно так: странствующие раковые клетки у лошадей и коров просто не могут пробиться в новую ткань. Исследователи из Йеля решили подробнее изучить гены, которые позволяют метастазам укорениться на новом месте, и сравнить их активность у копытных и у человека. Оказалось, что это те же гены, которые помогают сформироваться плаценте. Напомним, что плацента представляет собой специальный орган, который появляется только во время беременности и который соединяет циркуляционные системы плода и матери. Через плаценту происходит снабжение эмбриона питательными веществами и кислородом; удаление продуктов обмена тоже идёт через плаценты. Кроме того, она помогает согласовывать работу иммунных систем: пропуская антитела матери к ребёнку, она всё же не даёт возникнуть иммунным конфликтам между плодом и материнским организмом.

Плацента есть почти у всех зверей, но у разных видов она формируется по-разному. Она развивается из особых клеток эмбриона, и по мере развития в буквальном смысле врастает в стенку матки. И если сравнить плаценту у лошадей, коров, свиней и пр., с одной стороны, и у человека, с другой, то мы увидим, что у этих животных соединение плаценты с материнским организмом не такое тесное по сравнению с людьми.

Хорошо развитая плацента обеспечивает лучший контакт эмбриона и более качественное, если можно так сказать, эмбриональное развитие. Но при этом гены, которые помогают плаценте лучше укорениться в материнских тканях, играют на руку злокачественным клеткам. Когда плацента врастает в матку, клетки матки должны ей уступить место и помочь укорениться; соответственно, в принимающей ткани активируются определённые гены. Как раз эти гены по-разному работают у людей и у копытных.

Известно, что раковые клетки отчасти похожи на эмбриональные, и когда у человека метастазы из первичной меланомной опухоли приходят в новый участок кожи или в ту же матку, то на новом месте их так и воспринимают – как отчасти эмбриональные клетки, которым нужно позволить врасти здесь. А когда то же самое происходит, допустим, у коровы, то метастазные клетки натыкаются на равнодушный приём – потому что гены, помогающие плаценте врасти, работают слабо, и раковые клетки натыкаются на холодный приём.

В Nature Ecology & Evolution описаны эксперименты с клетками кожи и клетками матки, которых сталкивали с метастазными клетками меланомы. Если у человеческих клеток кожи и матки понижали активность «плацентарных» генов (то есть тех, которые открывают путь плаценте) до коровьего уровня, то клетки человека переставали пускать к себе меланомные метастазы. Конечно, не исключено, что и раковые клетки как-то заставляют включиться «плацентарные» гены даже там, где они работать не должны. Однако суть в том, что у человека эти гены изначально хорошо ведутся на обман – просто потому что, что люди в ходе эволюции обзавелись более совершенно плацентой. Возможно, в будущем удастся сделать какое-нибудь лекарство, которое действовало бы на «плацентарные» гены по всему организму, закрывая вход метастазам.