ДНК-мережі, які випускають імунні клітини при запаленні, стимулюють ділення неактивних метастазних клітин.
Навіть поле успішного видалення і лікування раку після нього в організмі можуть залишитися сплячі клітини - відірвавшись від пухлини, вони просто існують, ніяк себе не проявляючи і не ділячись; це можна назвати консервованими метастазами. Але якщо вони прокинутися, у людини з'явиться нова пухлина. Виникає питання, що може розбудити такі клітини.
Дослідники з Лабораторії Колд-Спрінг-Харбор пишуть в Science, що принаймні в деяких випадках сигналом до пробудження служить запальна реакція; тобто, грубо кажучи, сплячі ракові клітини будить імунітет, адже запаленням завідує імунна система.
Експерименти ставили на щурах, в яких після пухлин молочної залози і простати залишилися пухлинні клітини. Ці клітини добиралися до легенів і прокидалися - тобто починали ділитися - коли в легенях провокували запалення. Окремо варто уточнити, що запалення в легенях запускали або шматками бактеріальних клітин (тобто імітуючи інфекцію), або тютюновим димом; щури, природно, не курили, просто їх тримали в нездоровій димній атмосфері.
Але запалення - занадто складний процес з безліччю учасників. Які саме запальні молекули і які саме імунні клітини змушують ракові клітини прокинутися? Виявилося, що все починається з нейтрофілів, або нейтрофільних гранулоцитів. Нейтрофіли одними з перших зустрічають чужорідні частинки, будь то бактерії або щось ще, і в буквальному сенсі з'їдають їх. Бактеріальні клітини гинуть від різноманітних імунних білків, але й самі нейтрофіли теж гинуть, вивільняючи нові порції антибактеріальних речовин і заодно посилаючи хімічні сигнали, що залучають до «місця битви» інші імунні клітини.
Однак хімічні сигнали та антибактеріальні ферменти - ще не всі. Нейтрофіли користуються досить дивною зброєю: сіткою-пасткою, обвішаною бактерицидними білками. Ми писали про те, як вона виходить: нейтрофіли випускають з себе нитку ДНК, закріплюють її на поверхні і повзуть потім геть, подібно до якогось павука, який плете павутину. Інші нейтрофіли, що натрапили на ДНК, теж починають «плести мережу», так що в результаті навіть невелике число клітин може «заплести» порівняно великий простір. Бактерицидні білки, які сидять на нитках ДНК, вбивають бактерій, які потрапили в мережу.
Саме такі мережі нейтрофіли робили в легенях під час запалення. Два ферменти, які сидять на мережі, роблять надрізи в молекулі білка ламініна, який знаходиться в міжклітинному просторі. Ламініни служать фізичною підтримкою тканини, вони допомагають клітинам прикріплюватися, переміщатися, передавати сигнали один одному тощо. Але після того, як ферменти нейтрофільної ДНК-мережі порізали ламінін, його молекула змінює форму. Спляча ракова клітина виявляє, що ламінін змінив форму, і це служить сигналом до пробудження - клітина вирішує, що їй пора починати ділитися. Якщо ж прикрити ті місця в молекули ламініну, які будять ракову клітку, то вона не прокинеться, і ніякої метастатичної пухлини не з'явиться.
Раніше Мікала Егеблад (Mikala Egeblad) і її колеги з Лабораторії в Колд-Спрінг-Харбор опублікували в Science Translational Medicine статтю про те, що ті ж імунні ДНК-мережі допомагають раку метастазувати - злоякісні клітини поруч з мережами особливо легко проникають у здорові тканини. Можливо, якщо нам вдасться знайти засіб, який буде своєчасно і ефективно руйнувати нейтрофільні мережі, це зробить ракові метастази не такими небезпечними.