Сифилис - Лечение кожи

Манипулирующие свойства клеток могут помочь замедлить развитие рака

Модели изучения микроокружения

Микроокружение первичной опухоли (появившейся недавно «с нуля» и еще только готовящейся дать метастазы) очень разнородно. В него входят другие клетки, кровеносные сосуды, внеклеточный матрикс (ВКМ) и целый коктейль из сигнальных молекул.

Эти факторы не только поступают извне, но и секретируются самими РК. Иными словами, это двунаправленный процесс: и рак влияет на свою среду, и среда влияет на рак (рис. 3) [17]. Один из классических примеров — это то, как опухоли увеличивают для себя приток питательных веществ.

Регуляция ниши

Рисунок 3. Регуляция ниши стволовых клеток нормального кишечного эпителия и колоректального рака.Слева — Сигнальные молекулы, секретируемые кишечными субэпителиальными миофибробластами (ISEMFs) и клетками Панета (Paneth), способствуют обновлению пула СК и нормальной кишечной пролиферации. Справа — Состав микроокружения способствует размножению клеток колоректального рака (КРР) либо их переходу в состояние покоя, из которого они — под влиянием того же микроокружения — могут выйти и восстановить свой онкогенный потенциал. Рисунок из [17], адаптирован.

Сегодня существует множество моделей изучения того, как микросреда изменяет отдельные клетки и их ДНК, и сопутствующее оборудование становится всё более компактным, автоматизированным и многофункциональным.

Раньше для выращивания клеток в культуре преимущественно использовались двухмерные (плоские) матрицы. На них было показано, что ограничением формы или подвижности клетки можно спровоцировать деление, апоптоз или даже дифференцировку мезенхимальных СК человека.

Сейчас к этим моделям добавились и трехмерные модели из синтетических гидрогелей и матриц, основанных на коллагеновых волокнах. С их помощью удалось обнаружить, что у клеток, культивируемых в 2D- или 3D-окружении, различаются* фенотип, клеточно-матриксная адгезия и даже экспрессия генов.

Для более корректного сравнения клеток, выращенных в двух- и трехмерной среде, разработаны специальные микролунки: одиночная клетка контактирует с плоской поверхностью, на которую нанесены адгезивные лиганды. Так, изменяя упругость подложки, можно манипулировать формой клетки в пространстве [25].

Близкий подход применяется для изучения метастатических ниш. Например, в 2013 году ученые создали модель спящих костных метастазов при раке груди. К этому исследователей подтолкнуло то, что примерно у трети больных раком груди уже на ранней стадии в костном мозге обнаруживают раковые клетки.

Метастазы же развиваются только у половины из них — иногда спустя десятилетия после постановки диагноза. Возникло предположение, что «пробуждение» РК провоцируют факторы микросреды и (или) системные изменения.

Эту гипотезу ученые и проверили на модели. 3D-коллагеновая биоматрица, в которой культивируют клетки костного мозга вместе с разными раковыми клетками, во многом воспроизводит естественную костную метастатическую нишу.

Как оказалось, с помощью изменения ключевых сигнальных путей, отвечающих за переход клетки в состояние «спячки», можно манипулировать РК: искусственная ниша может и поддерживать, и ингибировать переход клеток в состояние покоя [26].

На похожей модели другая группа исследователей показала, что фармакологическое ингибирование сигналинга киназ определенного семейства не дает спящим клеткам рака груди вновь начать делиться.

Поскольку для пролиферации нужна также активация другого гена, то параллельная терапия двумя ингибиторами вызывает апоптоз и задерживает рост метастазов. Авторы указывают, что такое комбинированное лечение может предотвратить повторное развитие рака молочной железы [27].

В наш век развития передовых биотехнологий было бы странно, если бы уже не были придуманы специальные приборы для отслеживания процессов опухолевой инвазии и эпителиально-мезенхимального перехода.

К примеру, появились микрофлюидные технологии с различными механическими препятствиями и хемотаксическими градиентами. На одной из таких моделей обнаружено, что мигрирующая эпителиальная РК движется быстрее, если митохондрия находится в ее «головной» части [28].

Глава 4. Гипериммунитет, способный подавить опухоль

Я говорю о реальной возможности такого гигантского роста иммунитета, исходя из научных данных, полученных на мышах, а также из анализа различных положительных случаев исцеления от рака с помощью ряда методик.

Были найдены особи мышей, которым прививали опухолевые массы вплоть до 10 % от их веса. В пересчете на вес человека это гигантские опухоли до 6 кг! Опыт неминуемо приводил к быстрой гибели животных.

Чтобы преодолеть такие гигантские опухоли, мышам надо было иметь иммунитет в сотни и более раз сильнее обычного! Невозможное стало возможным, такой иммунитет оказался реальным и спасал животным жизнь!

Я считаю, что при онкологии такого иммунитета достичь не только можно, но и нужно. И наша задача — добиться для иммунитета возможностей Титана, все остальное он сокрушит сам.

Роль воспалительных реакций

Микроокружение опухоли характеризуется постоянным воспалением. М2-макрофаги, нейтрофилы, тучные клетки, повышенная концентрация медиатора воспаления оксида азота (NO), многие провоспалительные цитокины — всё это способствует процветанию РК и увеличению агрессивности рака [19]. Поддерживают развитие опухоли также регуляторные Т-клетки и Т-хелперы 2 типа.

воспаление, бактериальные или вирусные антигены, стресс, свободные радикалы. Используя эти пути, опухоль образуется, пролиферирует, активирует процессы ангиогенеза и инвазии, метастазирует — в общем, делает практически всё для собственного развития.

Как оказалось, активация NF?B задействована даже в формировании резистентности рака к химиотерапии и облучению. Эти виды лечения эффективно убивают дочерние раковые клетки, но редко уничтожают сами РСК [19], что обычно имеет печальные последствия в форме обострения болезни спустя какое-то время.

Однако иммунное микроокружение опухоли может оказывать и обратное влияние. Тогда в него включены другие клетки: M1-макрофаги, Т-хелперы 1 типа, цитотоксические Т-клетки, АПК и естественные киллеры [20].

Манипулирующие свойства клеток могут помочь замедлить развитие рака

Согласно последним научным данным рак — такая генетическая перестройка, которая подобно троянскому коню эксплуатирует механизмы восстановления, чтобы вторгнуться в организм и привести его к разрушению.

ПОДРОБНЕЕ ПРО:  Связаны ли бактерии в кишечнике с синдромом хронической усталости?

Конечно, это не причина онкологического заболевания, но один из механизмов его развития, который можно задействовать в лечении. Такова обратная сторона воспаления: хотя в норме оно призвано исцелять, создавая новую ткань, при генетических аберрациях процесс способен пойти по опасному пути и провоцировать рост злокачественной опухоли.

Исследователи из Института изучения рака при калифорнийском университете в Сан-Франциско подтвердили данные о том, что в случае, если среда, окружающая опухоль, будет лишена вызывающих воспаление факторов, провоцирующих ее рост, опухоль не распространится!

Показатели воспаления

О любом воспалении можно судить по увеличению числа цитокинов, TNF-альфа иТ-интерфера, а также росту интерлейкина-10, который борется с воспалением. Кроме того, в крови увеличивается содержание гормонов стресса: кортизола и других. Эти же показатели отмечаются и при онкологии.

Кроме того, давно доказано, что раковые клетки в культуре ткани не могут расти, если к ним не добавить субстрат, на котором росли дрожжи или плесень, выделяющие некий фактор роста. Дрожжи кандиды есть у всех людей — они вездесущи.

Логотип «Хеликон»

Плесени и дрожжи великолепно развиваются на мертвой, термообработанной пище. Поэтому в идеале было бы на период лечения максимально отойти от мертвой пищи и перейти на живую растительную, фитонцидную пищу. Другими словами, в структуре питания должно доминировать сыроедение.

Факторы, «удобряющие» рак, попадают в наш организм с пищей. Главными «удобрениями» являются рафинированные сахара, вызывающие синтез предшественников факторов воспаления — инсулина и ПФР; недостаток омега-3 жирных кислот и соответствующий избыток омега-6, способных превращаться в вещества, вызывающие воспаление;

И, наоборот, еда может снабжать нас антипромоторами[19], например фитохимическими компонентами некоторых овощей и фруктов, обладающих противовоспалительным действием.

Глава 4. Гипериммунитет, способный подавить опухоль

Да, наш иммунитет можно и нужно тренировать. Именно тренировка позволяет многократно «накачивать мышцы» иммунитета вплоть до такого состояния, когда опухолевые разрастания становятся ему по силам. Причем тут происходит именно качественное укрепление иммунитета.

Благодаря имеющемуся опыту лечения опухолей становится очевидным, что если иммунореактивность самодостаточна, то процесс исцеления начинает проявляться быстро и уже через несколько месяцев понятно, в каком направлении идет процесс, — опухоль уменьшается, ее качество делается другим, исчезают метастазы.

Самое интересное, что врачи считают: иммунитет имеет свои пределы. Оказывается, это не так, его можно и нужно многократно усиливать, что вполне реально. Очевидно, что адаптогены, гомеопатические дозы ядов, антиоксиданты-оксигенаторы, гомеостатические методики и очищение крови от интоксикации позволяют форсировать мощь иммунитета.

Гемопоэз

Самое главное, чтобы ни одна из предлагаемых методик не приводила к заметному ухудшению самочувствия и ослаблению. По этим критериям надо уметь отслеживать свое состояние.

Использование ультрафиолетового излучения

Ученые обнаружили эффект, что если у тяжелобольного сепсисом крови взять небольшое ее количество и облучить ультрафиолетом (УФ), это в ряде случаев дает больший эффект, чем применение антибиотиков. Иногда проводится облучение всей крови УФв целях ее стерилизации.

Объяснялось это стимуляцией работы нашей иммунной системы. Именно она стоит на страже нашего здоровья, охраняет организм от вторжения любых микроорганизмов.

Но не менее важная функция иммунной системы — уничтожение любых чужеродных клеток или даже собственных клеток организма, отличающихся по каким-то параметрам от нормы. Например, многие онкологи считают, что ежедневно в организме любого человека образуются сотни пораженных вирусами и потенциально раковых клеток, но все они обычно вовремя распознаются и уничтожаются авангардом иммунной системы — клетками-килл ерами.

Облучение ультрафиолетом приводит к появлению в организме множества чужеродных белков, клеток и микроорганизмов. Иммунная система объявляет аврал, всеобщую мобилизацию! Образно говоря, появление в кровотоке измененных белков дает дремлющей иммунной системе хороший «пинок» и заставляет ее резко усилить собственную активность, как если бы по армии разнеслись сведения, что враг — повсюду.

ПОДРОБНЕЕ ПРО:  Может ли быть аллергия на перепелиные яйца а на куриные нет

Гетерогенность опухоли

Есть опыты, которые показывают, что после воздействия ультрафиолета даже без всякой кюветы, просто на кожу или на кровь, вдвое увеличивается количество лимфоцитов и макрофагов. Они начинают быстрее размножаться и интенсивнее работать.

Все остальные терапевтические эффекты — лишь следствие усиления работы иммунной системы. В частности, именно она, а не ультрафиолетовое облучение как таковое, уничтожает в кровотоке все патогенные бактерии.

После облучения ультрафиолетом в организме происходит просто лавина изменений. Усиливается активность ферментов и секреция гормонов, быстрее рассасываются тромбы, улучшается микроциркуляция, возрастает интенсивность многих биоэнергетических процессов.

Кровь начинает более активно захватывать молекулы кислорода, повышается устойчивость к инфекциям, устраняются отеки, снижается холестерин и т. д. Вот и наступает чудесный терапевтический эффект.

Вместе с уничтожением поврежденных белков иммунная система распознает и губит микробы, а заодно начинает более активно уничтожать злокачественные клетки, старые язвы, подавляет инфекции вроде герпеса и т. д.

Результаты часто фантастические: случаи выздоровления, исчезновение каких-то старых язв, упорных инфекций.

Стимулируется иммунитет за счет появления после УФ «поломанных» белков. Этого же эффекта можно достигнуть и рентгеновским излучением или химическим реагентом (ультрафиолет просто самый простой) и впрыснуть обратно в кровеносное русло.

Водные процедуры

Система Polaris

Выяснилось, что стимулировать иммунитет можно и другими физическими и химическими методами.

Водные процедуры проводят ежедневно. Пациент по 11–13 раз подряд ежедневно поочередно обливается то прохладной, то слегка теплой водой, например под душем.

Итак, для повышения боеспособности иммунной системы принимайте солнечные ванны утром и ближе к вечеру — своеобразная медицинская процедура, которая может подхлестнуть работу вашей иммунной системы, заставить ее работать более интенсивно.

Водные процедуры хорошо сочетать с техникой очисток организма, описанной ниже.

Теперь вы знаете, что иммунитет и онкоиммунитет можно усилить во много раз так же, как культуристы увеличивают мышечную массу. Для этого вам потребуются не только физические, но и химические тренировки.

Источником необходимых веществ послужат травы. Они должны не стимулировать иммунитет, истощая его, а, наоборот, тренировать и этим мягко наращивать его мощь. О возможных способах такого укрепления иммунитета и идет здесь речь.

Внеклеточный матрикс

в него входят коллагены — основные белки соединительной ткани (например, коллаген типа IV), протеогликаны, гликопротеины (фибронектин и ламинин-1) и другие компоненты. Ключевые ферменты матрикса — матриксные металлопротеиназы (ММП), разрушающие практически любой белок внеклеточного пространства и тем самым преобразующие его структуру.

Двунаправленное влияние ВКМ и РК при некоторых условиях может способствовать прогрессированию опухоли, влиять на ее агрессивность и способность расселяться по всему организму [20]. Например, не только опухолевая клетка для своего роста ремоделирует матрикс, выделяя ММП, но их могут выделять и стромальные клетки микроокружения, облегчая инвазию РК.

Метастазирование — это процесс распространения и расселения клеток первичной опухоли по организму и образования новых опухолей. Оказывается, вторичная опухоль образуется не в случайном месте, а в зоне с подходящим микроокружением, которую дистанционно «подготовила» первичная опухоль посредством сигнальных молекул.

До попадания РК такая ниша считается преметастатической, а после — метастатической (рис. 4). Сложные взаимодействия между попавшей в нишу клеткой и микросредой обеспечивают успешное разрастание метастаза из одной клетки, принимающейся активно делиться.

Метастатические ниши

Рисунок 4. Метастатические ниши в период ранней колонизации отдаленных органов.а — Системные изменения, вызванные первичной опухолью молочной железы: мобилизация рецептора 1 фактора роста эндотелия сосудов (VEGFR1) и клеток костного мозга(BMDCs), привлечение РК в легкие, ремоделирование внеклеточного матрикса (ВКМ) и формирование преметастатической ниши, которая способствует колонизации легких клетками рака молочной железы. б — Клетки рака простаты попадают в нишу остеобластов, конкурируя с гемопоэтическими стволовыми клетками (HSCs). Хемокин CXCL12 способствует колонизации путем взаимодействия с рецептором CXCR4. в — Клетки рака молочной железы приносят с собой свой «нишевый материал», тенасцин C (TNC), ускоряя этим колонизацию легких. г — Активированные миофибробласты секретируют компоненты метастатической ниши TNC и периостин (POSTN), усиливая рост метастаза. Рисунок из [2], адаптирован.

Метастатические ниши (МН) рассеяны по всему организму и даже могут перемещаться с развитием болезни. Их можно найти и в гипоксичных областях, и во фронтах инвазии, и даже в обычных нишах СК [2].

Влияние РК на микроокружение позволяет перенастроить изначально неподходящие окружающие условия себе на пользу. Состав МН схож с микроокружением первичной опухоли: он представлен сосудистой сетью, компонентами внеклеточного матрикса и стромы — мезенхимальными и иммунными клетками.

Микросреда отличается крайне активной «жизненной позицией». Она не только может «спрятать» РК от атак иммунной системы, но и перепрограммировать дифференцированную РК в РСК. Сложная смесь из факторов роста, хемокинов, гормонов и ферментов помогает РСК выжить и образовать метастаз.

У опухолевой клетки, попадающей в нишу, есть два пути. При неблагоприятных условиях она может перейти в состояние покоя, а при благоприятных — напротив, начать делиться и формировать метастаз.

Предполагается, что РК может оставаться в нише, не делясь даже несколько десятков лет. Некоторые ученые выдвигают гипотезу, что покоящиеся метастазы присутствуют в организме с первой стадии рака, а не с четвертой (терминальной), как принято считать.

Такое «переключение режимов» тоже регулируется молекулярным содержанием ниши и взаимодействием между МН и РК. Например, для регуляции состояния покоя, как показывают исследования, важен баланс между концентрацией белков семейства TGFβ и промитогенными цитокинами.

ПОДРОБНЕЕ ПРО:  Помогает ли крем от целлюлита

Микрофлюидика на службе исследователей клеточных ниш

Изучение единичных клеток с помощью биочипов на основе технологий микрофлюидики впервые было предложено в 2013 году, когда компания Fluidigm Corp. (США) анонсировала первый чип для профилирования гетерогенных популяций клеток [29].

Чип С1TM позволил исследователю объединить захват отдельных клеток, лизис, обратную транскрипцию и амплификацию в единый автоматический протокол, тем самым решая большинство существующих проблем со скоростью эксперимента и надежностью и воспроизводимостью получаемых данных.

Довольно быстро биочипы заняли свою нишу во многих областях науки и медицины: изучении стволовых клеток, иммунологии, эпигенетике и, конечно, в онкологии. Так, с помощью биочипов была проведена одна из самых масштабных работ по определению клональности мутаций у пациентов с острым лимфобластным лейкозом.

В 2015 году Fluidigm Corp. анонсировала новую комбинированную систему PolarisTM, которая позволяла не только профилировать популяцию в целом, но и изучать влияние микроокружения на конкретные единичные клетки.

Помимо манипуляций с потоками среды и газа, температурой и влажностью, в камеры клеток можно вводить дополнительные факторы, в том числе сигнальные молекулы, РНК, вирусы и бактерии. Такая свобода действий позволяет, во-первых, смоделировать практически любое клеточное состояние — апоптоз ли, пролиферацию, воспаление, гипоксию, дифференцировку или синтез специфических белков, а во-вторых, получать воспроизводимые и надежные результаты, гарантировать которые могут только приборы с высоким уровнем автоматизации.

Более того, с того момента, как клетка попадает на чип, за каждым мгновением ее жизни ведется наблюдение, что позволяет напрямую соотносить изменения в микроокружении с фенотипом и экспрессией генов конкретной клетки.

Приборы типа PolarisTM открывают огромные перспективы в области изучения клеточного микроокружения, какую бы конечную цель не ставил перед собой исследователь — проверить эффективность нового лекарства, изучить новый сигнальный каскад или посмотреть, как меняется фенотип клетки в тех или иных условиях [31, 32].

Словарик

  • Ангиогенез — процесс образования новых кровеносных сосудов в органе или ткани.
  • Внеклеточный матрикс (ВКМ) — внеклеточные структуры (интерстициальный матрикс и базальные мембраны), которые составляют основу соединительной ткани, обеспечивают механическую поддержку клеток и транспорт химических веществ.
  • Макрофаги М2 — альтернативный фенотип макрофагов, продуцирующий противовоспалительные цитокины (IL-10 и рецептор-ловушки IL-1) и участвующий в регулировании воспалительного ответа, ангиогенезе, ремоделировании тканей и восстановлении иммунного гомеостаза, нарушенного воспалением.
  • Метастазирование — процесс образования вторичных очагов опухолевого роста (метастазов) в результате распространения клеток из первичного очага по той же или другим тканям.
  • Метастатическая ниша (МН) — зона с подходящим микроокружением (дистанционно «подготовленная» первичной опухолью посредством сигнальных молекул), в которую уже попала раковая клетка.
  • Раковые клетки (РК) — то же, что и злокачественные клетки: атипичные, мутантные клетки, в разной степени утратившие тканевую специфичность и способные к безостановочному неконтролируемому делению, приводящему к формированию злокачественной опухоли. В узком смысле термин иногда употребляется для обозначения клеток опухолей эпителиального происхождения — карцином.
  • Регуляторные Т-клетки — Т-лимфоциты, центральные регуляторы иммунного ответа, контролирующие силу и продолжительность иммунного ответа через регуляцию функции Т-эффекторных клеток (Т-хелперов и Т-киллеров).
  • Сигнальные пути:
    • Hedgehog — сигнальный путь, поддерживающий тканевую полярность и популяцию стволовых клеток.
    • JAK-STAT — основной путь внутриклеточной передачи сигнала с рецепторов цитокинов.
    • Notch — эволюционно консервативный внутриклеточный путь передачи сигнала, регулирующий взаимодействия между соседними клетками.
    • PI3K — сигнальный путь, который отвечает за уход от апоптоза, рост, пролиферацию клеток, метаболизм.
    • Wnt — внутриклеточный сигнальный путь животных, регулирующий эмбриогенез, дифференцировку клеток и развитие злокачественных опухолей.
  • Стволовые клетки (СК) — недифференцированные клетки многоклеточных организмов, способные делиться, образуя новые стволовые клетки, и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей.
  • Раковые стволовые клетки (РСК) — это злокачественно трансформированные клетки, способные к асимметричному делению, в результате которого возникает одна клетка — реплика исходной клетки и вторая клетка, утрачивающая способность делиться асимметрично, но обладающая ограниченным пролиферативным потенциалом, обычно высокой инвазивностью и проявляющая признаки дифференцировки. Такой механизм деления РСК формирует специфическую иерархию опухолевой ткани: РСК {amp}gt; временно делящиеся раковые клетки {amp}gt; терминально дифференцированные раковые клетки. Два последних типа клеток образуют основную массу опухоли.
  • Тканевая ниша стволовой клетки — отдельная область костного мозга или любой ткани, состоящая из стромальных клеток, обеспечивающая молекулярные сигналы, которые селективно опосредуют самообновление популяции и дифференцировку СК путем взаимодействий клетка-клетка и близкодействующих молекулярных взаимодействий.
  • Т-хелперы 2 типа — Т-лимфоциты, усиливающие адаптивный иммунный ответ: активируют В-лимфоциты, способствуя развитию гуморального иммунного ответа, продуцируют интерлейкины 4, 5 и 13.
  • Хемокины — семейство небольших цитокинов, вызывающих хемотаксис чувствительных к ним клеток, например, миграцию иммунных клеток к месту инфицирования.
  • NF?B (ядерный фактор «каппа-би») — транскрипционный фактор, влияющий на различ­ные гены, задействованные в иммунном и вос­палительном ответах, например, гены интерлейкинов и других хемокинов, белков комплемента, белка p53, ингибиторов и активаторов апоптоза и пр.
  • STAT3 — сигнальный белок и активатор транскрипции из семейства белков STAT, который обеспечивает ответ клетки на сигналы, поступающие через рецепторы интерлейкинов и факторов роста.
  • TGFβ (трансформирующий ростовой фактор β) — представитель цитокинов, который выделяется клеткой во внеклеточную среду и контролирует пролиферацию, клеточную дифференцировку и другие функции в большинстве клеток.
  • VEGF (фактор роста эндотелия сосудов) — сигнальный белок, вырабатываемый клетками для стимулирования васкулогенеза и ангиогенеза.
Adblock
detector