К тому времени, когда пациенту поставлен диагноз «рак», в организме успевают произойти множество серьезных изменений. И несмотря на то, что рак подразделяют на ранний и поздний, появление опухоли даже на ранней стадии свидетельствует о множестве изменений как на клеточном, так и на молекулярном уровне, которые остались незамеченными.

Изучая специально выведенных мышей, имеющих мутации, приводящие к раку волосяных фолликул, ученые обнаружили, что самые ранние признаки развития рака проявляются в клетках кожи в определенное время и в определенном месте в процессе роста волосяных фолликул. Кроме того, они обнаружили, что эти предраковые изменения можно блокировать с помощью препарата, получившего название ингибитор MEK.

Опыты проводились на мышах, склонных к развитию плоскоклеточного рака кожи. Все они имели мутации в гене под названием KRAS, который является одним из наиболее часто встречающихся онкогенов у человека. Например, этот ген отвечает за рак легких, рак поджелудочной железы и колоректальный рак.

Ученые изучали образование в волосяном фолликуле крошечного аномального бугорка. Это раннее изменение считается предраковой аномалией. Данные об этих ранних изменениях помогут найти способы предотвращения развития рака.

При изучении с помощью микроскопа высокого разрешения выяснилось, что когда запускалась мутация гена KRAS, все стволовые клетки пролиферировали быстрее, но предраковый очаг образовался только в одном определенном месте волосяного фолликула и на одной стадии цикла роста. Это означает, что общий рост числа клеток, вероятно, не является определяющим фактором.

Активация мутации KRAS в волосяных фолликулах привела к быстрому размножению стволовых клеток, которые изменили характер миграции и отделились от клеток без мутации.

Мутация воздействовала на основной белок, известный как ERK. Из-за мутации KRAS поведение этого белка менялось определенным образом. Применив ингибитор MEK, который блокирует активность ERK, исследователи смогли остановить предраковые изменения.

Важно отметить, что препарат остановил только обусловленную мутацией миграцию и ориентацию клеток, но не пролиферацию стволовых клеток в целом. Это означает, что предраковое состояние возникает вследствие упомянутых двух изменений, а не из-за усиленной пролиферации клеток.

Tianchi Xin et al, Oncogenic Kras induces spatiotemporally specific tissue deformation through converting pulsatile into sustained ERK activation, Nature Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41556-024-01413-y