Общение между рыбками данио и человеком показывает, что раковые клетки, лишенные сигнального белка, менее способны к развитию агрессивных метастатических свойств. Это открытие сделала Клаудиа Тулотта. Защита PhD 14 июня.
Раковые клетки создают себе благоприятные условия в организме человека. Они делают это, манипулируя непосредственной средой организма, например, иммунными клетками, так что они не атакуют, а помогают раковым клеткам. Ученые хотят знать, как работает это взаимодействие между раком и иммунными вызовами. Эти знания могут стать возможными отправными точками для остановки развития рака.
Тулотта изучала это взаимодействие не в организме человека, а на эмбрионах рыбок данио. Рыбки данио все чаще используются в качестве модели для изучения биологии рака, и есть сходство между рыбками данио и иммунной системой человека. Тулотта ввела флуоресцентные раковые клетки человека в кровоток прозрачных двухдневных эмбрионов рыбок данио с флуоресцентными кровеносными сосудами и иммунными клетками. Это позволило ей отслеживать развитие и распространение раковых клеток в живом организме, одновременно взаимодействуя с окружающими клетками рыбок данио.
Она изучила два специфических белка. Один – CXCR4 – продукт раковых клеток, который находится на поверхности клетки. Он играет важную роль в движении раковых клеток в ответ на другой белок, CXCL12. Этот второй белок можно найти как у рыбок данио, так и у людей. Вырабатывается органами, в которых образуются метастазы опухоли.
Тулотта: «Я показал, что раковые клетки, которые продуцируют много CXCR4, ведут себя более агрессивно, чем клетки с меньшим количеством CXCR4, в модели рыбок данио. Агрессивные клетки покидают кровоток и проникают в местные ткани, где могут размножаться. Вы можете рассматривать это как ранний этап образования метастазов.
Tulotta применила два разных метода, чтобы заблокировать функцию CXCR4. Во-первых, фармакологический метод: использование недавно открытого ингибитора, который мешает белку выполнять свою работу. Второй метод был генетическим: функция гена CXCR4 была нарушена, что привело к отсутствию продукции белка. Используя оба подхода, агрессивное поведение раковых клеток было остановлено.
Тулотта также провела тесты на эмбрионах рыбок данио, которые не продуцируют белок CXCL12. Раковые клетки, введенные в рамках эксперимента, не продемонстрировали агрессивного поведения у этих рыб. Это открытие предполагает, что клетки человека и рыбок данио взаимодействуют друг с другом, что делает модель эмбриона рыбок данио подходящей для изучения поведения опухоли человека и взаимодействия с окружающей микросредой.’
Тулотта считает, что есть возможности для тестирования новых ингибиторов CXCR4 в качестве возможного лечения рака. Исследование также может быть применено к разработке лекарств от других форм рака. Было также показано, что ингибирование CXCR4 предотвращает начало метастазирования саркомы Юинга, очень редкой формы рака костей, у рыбок данио.