Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Насколько лабораторный рак похож на настоящий?

Лабораторные культуры раковых клеток не очень похожи на клетки из настоящих опухолей.

Клетка рака молочной железы. (Фото: Medico Space / Flickr.com

Мы очень часто встречаем научные новости про злокачественные опухоли, раковые клетки, про новые антираковые лекарства, но не всегда обращаем внимание на то, как в каждом конкретном случае исследователи работали с раком. Например, лекарства: новый препарат всё-таки не начинают сразу изучать на людях. А на чём его тогда изучают? Здесь есть разные варианты. Например, лабораторная культура клеток: раковые клетки бесконечно растут слоем в питательной среде, а мы их подвергаем разным испытаниям. Или, например, можно взять лабораторную мышь: либо у неё будет мутация, которая вызывает рак, аналогичный человеческому, либо мыши просто пересаживают образец человеческой опухоли и она у неё живёт. Или есть ещё один, третий вариант: вырастить крохотную трёхмерную опухоль, подобно тому, как выращивают органоиды – микроскопические подобия кишечника, желудка, коры мозга и т. д.

Очевидно, что и клетки, которые растут слоем в лабораторной посуде, и все остальные формы существования рака в лаборатории – это не совсем то же самое, что настоящая опухоль. Дело даже не в мутациях: с одними и теми же мутациями клетки могут по-разному реагировать на то, что происходит вокруг них в зависимости от того, в каких условиях они живут. Сотрудники Университета Джонса Хопкинса сравнили настоящие опухоли с лабораторными культурами клеток, пересаженными опухолями и опухолевыми органоидами. Сравнивали их друг с другом по РНК. Чтобы генетическая информация в ДНК заработала, её нужно скопировать в РНК, и дальше на РНК либо будут синтезироваться белки, либо сами молекулы РНК будут как-то функционировать в клетке. По уровню той или иной РНК можно понять, насколько активен тот или иной ген: чем более ген активен, тем больше в клетке соответствующей ему РНК.

Исследователи взяли для сравнения 22 типа опухоли. Это были опухоли, про которые было уже давно известно, как они ведут себя в «естественной среде»: образцы опухолей, взятые у больных, много раз анализировали на предмет активности генов. С другой стороны, для тех же опухолей есть несколько сотен клеточных линий, которые уже не одно десятилетие выращиваются в лабораториях по всему миру, есть несколько сотен видов ксенографтов (так называют человеческие опухоли, которые пересаживают от животного к животному), есть более ста опухолевых трёхмерных органоидов, есть более двадцати линий мышей, у которых в генах есть нужные опухолевые мутации.

В статье в Genome Medicine говорится,что клеточные культуры оказались меньше всего похожи на настоящие опухоли. В одном случае клетки рака предстательной железы, когда их выращивали слоем в питательной среде, оказывались больше похож не на настоящий рак предстательной железы, а на рак мочевого пузыря. В общем, такие результаты можно было ожидать: когда клетки растут плоским слоем на дне какой-то посуды, они даже друг с другом  взаимодействуют не так, как в настоящей опухоли. Поэтому органоид, в котором клетки со всех сторон окружены другими клетками, уже будет больше похож на настоящую опухоль. А уж если раковые клетки растут в настоящем организме (пусть даже это лабораторная мышь), то они тем более будут вести себя так, как в настоящей опухоли.

Клеточные культуры, конечно, намного проще в обращении и дешевле, чем другие способы выращивать раковые клетки. И, конечно, вряд ли стоит пренебрегать результатами, полученными в опытах с клеточными культурами. Однако если мы хотим лучше понимать злокачественные процессы, если мы хотим ускорить прогресс в лечении онкологических заболеваний, то желательно всё же перепроверять полученные результаты – хотя бы наиболее важные – на экспериментальных моделях, которые более всего похожи на настоящий рак.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)






Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее