Рак поджелудочной железы является редким, но неуловимым и смертельным видом рака с пятилетней выживаемостью около 10%. Если рак дал метастазы, этот показатель снижается до 3%. И возможности лечения крайне ограничены.
«Это один из самых страшных видов рака, потому что, как только вы обнаружите, что у человека рак поджелудочной железы, часто бывает слишком поздно, потому что симптомов нет», — говорит Рупса Датта, ассистент научного сотрудника в лаборатории Скала. «Показатель выживаемости настолько низок, потому что в этот момент вы ничего не можете сделать».
Лаборатория Skala использует передовые оптические изображения для изучения метаболической активности, которая приводит к росту опухоли , в надежде, что лучшее понимание микроокружения опухоли может привести к новым методам лечения.
В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Science Advances , Датта и его коллеги описывают, как раковые клетки могут перехватывать метаболическую активность некоторых нераковых клеток поджелудочной железы, чтобы стимулировать рост опухоли.
Когда раковые клетки начинают размножаться, неотъемлемой частью микроокружения опухоли является внеклеточный матрикс (ECM) — сеть молекул, которые помогают обеспечить структуру клеток, составляющих такой орган, как поджелудочная железа.
В внеклеточном матриксе также присутствуют нераковые клетки, такие как иммунные клетки , фибробласты и органоспецифические поддерживающие клетки, такие как звездчатые клетки поджелудочной железы (PSCs).
По словам Датты, именно взаимодействие между раковыми клетками и этими PSC является ключом к пролиферации и выживанию рака.
«Раковые клетки могут нанимать нераковые клетки для работы на них», — говорит она. «Как будто они находятся под чарами раковой клетки. Они принесут им питательные вещества и другие вещи, чтобы раковая клетка могла выжить».
Исследователи объединили раковые клетки поджелудочной железы и ПСК в органоидную модель, трехмерную среду клеточной культуры в гелеобразной матричной структуре, которая более точно имитирует биологию живого органа или опухоли.
Оптическая метаболическая визуализация позволяет исследователям визуализировать и измерять метаболические взаимодействия между клетками в режиме реального времени. Этот метод является неинвазивным и не содержит меток, то есть он использует врожденную аутофлуоресценцию клеток в качестве считывания вместо добавления других реагентов, которые могут повредить клетки.
Изменения в метаболизме измеряются восстановительно-окислительным состоянием клеток или окислительно-восстановительным состоянием, которое колеблется по мере того, как электроны передаются между молекулами внутри клетки, помогая им расти и делиться.
«Мы обнаружили, что когда присутствуют эти нераковые клетки, окислительно-восстановительное состояние раковых клеток становится более окисленным и движется в сторону пролиферации», — говорит Датта. «Когда PSCs касались раковых клеток, они становились все более уменьшенными».
