Механизм влияния циркадных ритмов на распространение рака в другие органы: новое исследование

Циркадные ритмы — это внутренние биологические часы организма, которые работают по 24-часовому циклу и регулируют сон и бодрствование, выработку гормонов и другие процессы, связанные со временем суток. Исследования показывают, что их сбой может влиять на рост опухолей и помогать раковым клеткам распространяться по организму. Исследователи из Китая изучили, как внутренние часы организма воздействуют на микроокружение опухоли — ткани и клетки, которые находятся вокруг неё и влияют на течение болезни. Результаты работы опубликованы в журнале Cancer Biology & Medicine.

Исследователи обобщили результаты множества экспериментов. Среди них — работы с использованием секвенирования РНК отдельных клеток (метода изучения активности генов), наблюдения за опухолями в живых организмах и тесты на молекулярном уровне.

Учёные детально разобрали несколько этапов распространения рака:

• На ранних стадиях циркадные ритмы управляют белками, которые изменяют ткани вокруг опухоли. Например, белок BMAL1 проявляет двойственные свойства: в одних опухолях он сдерживает раковые клетки, а в других — наоборот, помогает им за счёт активации белка MMP9. А вот ген PER2, напротив, обычно подавляет развитие опухоли.
• На этапе проникновения в сосуды биологические часы регулируют работу макрофагов (иммунных клеток) и выработку сигнальных веществ (TGF-β и IL-6). Это облегчает опухолевым клеткам выход в кровоток.
• На этапе закрепления в новых органах суточные ритмы молекул ICAM-1 и VCAM-1 определяют, насколько легко раковым клеткам удаётся выйти из сосудов и прижиться в других тканях.

Кроме того, авторы описали связь циркадных ритмов с образованием новых кровеносных сосудов, подавлением иммунного ответа и делением клеток.

При этом влияние биологических часов зависит от типа опухоли, стадии болезни и времени суток. Некоторые вещества, способные настраивать эти циркадные механизмы, уже показали перспективные результаты в доклинических исследованиях (в лабораториях и на животных).

Авторы уверены, что дальнейшее изучение этих процессов поможет врачам подбирать наиболее подходящее время суток для проведения терапии, чтобы сделать её эффективнее. Однако для этого необходимо точнее изучить механизмы влияния биологических часов на опухоли и подтвердить выводы в будущих исследованиях.

Ранее опубликованное исследование показало, что эффективность CAR-T-клеточной терапии может зависеть не только от состава кишечной микробиоты. Учёные обнаружили связь между исходом лечения и веществами, которые производят кишечные бактерии.