Группа учёных из Фламандского института биотехнологий (нидерл. Vlaams Instituut voor Biotechnologie) и Лёвенского католического университета (нидерл. Katholieke Universiteit Leuven) проанализировали тысячи препаратов из тканей здоровых лёгких и лёгких, поражённых раком. Эта работа позволила экспертам создать первый подробный атлас опухолевых клеток лёгкого, а также выяснить, что лёгочные опухоли устроены намного сложнее, чем считалось ранее. Авторы нового атласа выделили 52 различных типа злокачественных клеток.
Статья по итогам работы опубликована в журнале Nature Medicine.
Хотя учёные значительно продвинулись в борьбе с онкологическими заболеваниями, научное понимание организации опухолей на клеточном уровне пока весьма ограничено. Однако современные технологии, например секвенирование одиночной клетки, позволяют изучать отдельные клетки вместе с их микросредой и узнавать много нового о различных клеточных фенотипах.
Опухоли — это сложные экосистемы, которые состоят из клеток, взаимодействующих со средой. Детальное изучение опухолей требует наличия технологий, появившихся относительно недавно. Так, в рамках нового исследования учёные использовали секвенирование РНК одиночных клеток, изучив таким образом около 100 тыс. объектов. В поле зрения исследователей попали как собственно раковые клетки, так и клетки, присутствующие в опухолях, но раковыми не являющиеся — например, клетки кровеносных сосудов, иммунные клетки и клетки соединительной ткани. Все эти данные были использованы при создании атласа клеточных фенотипов, встречающихся в опухолях лёгких.
Профессор Дитер Ламбрехтс (Diether Lambrechts) поясняет: «Мы были удивлены, когда обнаружили в опухолях гораздо больше различных видов клеток, чем ожидали. Мы описали 52 типа, хотя считалось, что их около десяти. Это показывает, что опухоли гораздо сложнее, чем мы предполагали».
Многие клетки, вошедшие в атлас, никогда ранее не описывались в их естественном окружении. Поскольку группа исследователей изучала не только клетки, находящиеся непосредственно в опухоли, но и клетки, живущие за её пределами, учёным удалось выяснить, как опухоль меняет обитающие в ней клетки.
Профессор Бернард Тьенпонт (Bernard Thienpont) поясняет: «Подробный атлас, который мы разработали, содержит описания эталонных образцов клеток, которые до сегодняшнего дня тщательно изучались либо в условиях in vitro, либо на животных моделях. Нам впервые удалось увидеть, насколько точно эти модели отражают то, что происходит в организме пациентов.
Кроме того, наша работа открывает двери для будущих исследований. Применимы ли наши открытия, если речь идёт об опухолях других типов? Как терапия влияет на эти клетки, и как они вырабатывают резистентность? Как клетки должны располагаться в опухоли, и можем ли мы восстановить клеточный план строения опухоли? Как опухолям удастся формировать и поддерживать такие сложные структуры, и можем ли мы разработать терапию, использующую специфические уязвимости, «слабые места» опухоли? Все эти вопросы требуют дополнительного изучения».
Доктор Элс Ваутерс (Els Wauters) добавляет: «Новые данные, собранные нами, могут быть использованы для разработки стратегий борьбы с формированием кровеносных сосудов в опухоли и для поиска новых потенциальных целей иммунотерапии. Кроме того, мы показали, что присутствие клеток определённых типов связано с ухудшением выживаемости больных, а это, в свою очередь, подчёркивает, что наши открытия важны с клинической точки зрения».
