ДНК-сети, которые выпускают иммунные клетки при воспалении, стимулируют деление неактивных метастазных клеток.

Даже поле успешного удаления и лечения рака после него в организме могут остаться спящие клетки – оторвавшись от опухоли, они просто существуют, никак себя не проявляя и не делясь; это можно назвать консервированными метастазами. Но если они проснуться, у человека появится новая опухоль. Возникает вопрос, что может разбудить такие клетки.

Исследователи из Лаборатории Колд-Спринг-Харбор пишут в Science, что по крайней мере в некоторых случаях сигналом к пробуждению служит воспалительная реакция; то есть, грубо говоря, спящие раковые клетки будит иммунитет, ведь воспалением заведует иммунная система.

Эксперименты ставили на крысах, в которых после опухолей молочной железы и простаты остались опухолевые клетки. Эти клетки добирались до легких и просыпались – то есть начинали делиться – когда в легких провоцировали воспаление. Отдельно стоит уточнить, что воспаление в легких запускали либо кусками бактериальных клеток (то есть имитируя инфекцию), либо табачным дымом; крысы, естественно, не курили, просто их держали в нездоровой дымной атмосфере.

Но воспаление – слишком сложный процесс со множеством участников. Какие именно воспалительные молекулы и какие именно иммунные клетки заставляют раковые клетки проснуться? Оказалось, что все начинается с нейтрофилов, или нейтрофильных гранулоцитов. Нейтрофилы одними из первых встречают чужеродные частицы, будь то бактерии или что-то ещё, и в буквальном смысле съедают их. Бактериальные клетки гибнут от разнообразных иммунных белков, но и сами нейтрофилы тоже погибают, высвобождая новые порции антибактериальных веществ и заодно посылая химические сигналы, привлекающие к «месту битвы» другие иммунные клетки.

Однако химические сигналы и антибактериальные ферменты – еще не все. Нейтрофилы пользуются довольно странным оружием: сеткой-ловушкой, увешанной бактерицидными белками. Мы писали о том, как она получается: нейтрофилы выпускают из себя нить ДНК, закрепляют её на поверхности и ползут потом прочь, подобно какому-нибудь пауку, плетущему паутину. Другие нейтрофилы, наткнувшиеся на ДНК, тоже начинают «плести сеть», так что в результате даже невеликое число клеток может «заплести» сравнительно большое пространство. Бактерицидные белки, которые сидят на нитях ДНК, убивают попавших в сеть бактерий.

Именно такие сети нейтрофилы делали в легких во время воспаления. Два фермента, которые сидят на сети, делают надрезы в молекуле белка ламинина, который находится в межклеточном пространстве. Ламинины служат физической поддержкой ткани, они помогают клеткам прикрепляться, перемещаться, передавать сигналы друг другу и пр. Но после того, как ферменты нейтрофильной ДНК-сети порезали ламинин, его молекула меняет форму. Спящая раковая клетка обнаруживает, что ламинин изменил форму, и это служит сигналом к пробуждению – клетка решает, что ей пора начинать делиться. Если же прикрыть те места в молекулы ламинина, которые будят раковую клетку, то она не проснется, и никакой метастатической опухоли не появится.

Ранее Микала Эгеблад (Mikala Egeblad) и ее коллеги из Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор опубликовали в Science Translational Medicine статью о том, что те же иммунные ДНК-сети помогают раку метастазировать – злокачественные клетки рядом с сетями особенно легко проникают в здоровые ткани. Возможно, если нам удастся найти средство, которое будет своевременно и эффективно разрушать нейтрофильные сети, это сделает раковые метастазы не такими опасными.