Клетки злокачественной опухоли не живут в вакууме, а используют в целях питания и защиты сложную систему нормальных клеток, кровеносных сосудов, микроорганизмов и молекул. Среди элементов этой согласованной системы выделяются макрофаги, которые поднимают тревогу и подают первый сигнал иммунной системе о наличии чужеродных и болезнетворных агентов. Вторым важным элементом системы являются фибробласты, самый распространенный тип клеток соединительной ткани.
«Более 10 лет назад мы начали осознавать, что опухоль схожа с любым другим органом тела человека, потому что она имеет сосудистые клетки, иммунные клетки, нейроны и фибробласты, – поясняет Суреш Мохла, руководитель отдела по изучению микросреды опухоли при Национальном институте злокачественных новообразований. – Каждая из этих клеток играет свою важную роль в жизни опухоли. Если развивается опухоль, то развивается и ее микросреда обитания».
Отдел по изучению микросреды опухоли финансирует программы в 11 университетах и медицинских центрах. Исследователи из Андерсоновского онкологического центра изучают структуры, которые поддерживают жизнедеятельность опухоли и развивают ее резистентность к терапии. А тем временем ученые из медицинского колледжа Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке помогают им идентифицировать подтипы опухолевых макрофагов и установить их роль в поддержании роста опухоли и ее способности к метастазированию.
Эти исследования привели к открытиям, которые повышают наши возможности для эксплуатации некоторых элементов среды обитания опухоли. Уже выяснено, например, что клетки, расположенные ближе к опухоли, функционируют отлично от клеток, расположенных на более отдаленных от опухоли расстояниях, и что некоторые макрофаги и фибробласты, находящиеся в непосредственной близости к опухоли, содействуют росту и прогрессированию опухоли. Также стало известно, что как только опухоль сформировалась, она посылает сигналы костному мозгу. В ответ костный мозг подавляет деятельность клеток иммунной системы, что дает опухоли возможность продолжить свой рост. «Рак похож на инородное тело. В нормальных условиях он должен быть отторгнут, но опухолевые клетки дурачат иммунную систему, посылая ей сигнал: «Я не враг, я твой друг», – рассказывает Мохла.
Раковые клетки часто находятся в спящем состоянии в течение десятилетий перед тем, как начнут свое развитие. «Каким образом опухолевые клетки живут по 20 лет в костном мозге, а затем внезапно становятся активными и начинают давать метастазы? – спрашивает доктор Мохла. – Если мы изучим микросреду обитания спящей опухоли, мы сможем, таким образом, переводить активную опухоль обратно в спящее состояние». В настоящее время проводятся исследования, спонсируемые фондом семьи Сассман в поддержку исследования рака молочной железы. Их осуществляют ученые больницы Слоан-Кеттеринг, которые и занимаются проблемами идентификации характеристик спящих опухолей молочной железы и раковых клеток предстательной железы.
Проект «Микробиом человека»
Микроорганизмы, которые выбирают наш организм в качестве своего дома, численно превосходят клетки человеческого тела в соотношении 10 к 1. Сложная экосистема, известная под названием микробиом человека, со множеством вирусов, бактерий, других форм микроорганизмов, влияет на наше здоровье и нашу заболеваемость. И мы начали изучать эти механизмы совсем недавно.
Проект «Микробиом человека», начатый в 2007 году Национальным институтом здоровья, предназначен для «переписи населения» среди микроорганизмов, которые гармонично сосуществуют в теле здорового человека. Главная цель – найти пути к улучшению здоровья человека путем осуществления контроля и влияния на микробиом.
В конечном итоге эти знания позволят нам принимать предупредительные меры на ранних этапах болезни. Директор Национального института здоровья (NIH) Френсис Коллинз написал в журнале