Регенерация раковых стволовых клеток , ответственна за лекарственную устойчивость, которая развивается во многих опухолях молочной железы и является причиной того, что для многих пациентов, преимущества химиотерапии недолговечны. Рецидив рака после химиотерапии часто является фатальным. "Стволовые клетки рака молочной железы представляют собой серьезную проблему для терапии," говорит ведущий исследователь Gregg Semenza, M.D., Ph.D, директор Vascular Biology Program в Johns Hopkins Institute for Cell Engineering. "Эти клетки могут отрываться от опухоли и метастазировать; именно эти клетки вы больше всего хотите убить с помощью химиотерапии. Парадоксально, но раковые стволовые клетки очень устойчивы к химиотерапии." Semenza говорит, что предыдущие исследования показали, что устойчивость к химиотерапии возникает из-за морозоустойчивого характера раковых стволовых клеток, которые часто встречаются в очагах опухоли, где уровень кислорода очень низкий. Их выживание обеспечивается за счет белков, известных как гипоксия-индуцибельные факторы (HIFs), который возникают от генов, которые помогают клеткам выжить в бедной кислородом среде. В этом новом исследовании, Semenza и его коллеги провели анализ экспрессии генов линий клеток множественного рака молочной железы человека, выращенных в лаборатории после воздействия химиотерапевтических препаратов, таких как карбоплатин, которые останавливают рост опухоли, повреждая ДНК раковых клеток. Ученые обнаружили, что раковые клетки, которые сохранились, как правило, имеют более высокий уровень белка, известного как глутатион-s-трансфераза О1, или GSTO1. Эксперименты показали, что HIFs контролировал производство GSTO1 в раковых клетках молочной железы, когда они были подвержены химиотерапии; если активность HIF была заблокирована в этих выращенных в лаборатории клеток, GSTO1 не вырабатывался. Semenza отмечает, что GSTO1 и связанные с ГСТ белки являются антиоксидантными ферментами, но роль GSTO1 в сопротивление химиотерапии не нуждаются в его антиоксидантной активности. Вместо этого, после воздействия химиотерапии, GSTO1 связывается с белком под названием рианодиновый рецептор 1, или RYR1, что вызывает высвобождение кальция, который вызывает цепную реакцию, превращающую обычные клетки рака молочной железы в раковые стволовые клетки. Чтобы непосредственно оценить роль GSTO1 и RYR1 в ответ опухоли молочной железы к химиотерапии, исследователи вводили человеческие клетки рака молочной железы в молочные железы мышей а потом лечили мышей карбоплатином, после того, как образовались опухоли. Помимо использования нормальных клеток рака молочной железы в экспериментах, команда также использовала раковые клетки, которые были генетически модифицированы, с отсутствием либо GSTO1 или RYR1. Потеряв либо GSTO1, или RYR1, уменьшилось количество раковых стволовых клеток в первичной опухоли, заблокировалось метастазирование раковых клеток из первичной опухоли в легкие, снизилась продолжительность химиотерапии, необходимой для вызова ремиссии. Хотя исследования показали, что блокирование производства GSTO1 может повысить эффективность химиотерапевтических препаратов, таких как карбоплатин, GSTO1 - лишь один из многих белков, которые производятся под контролем HIFs в раковых клетках молочной железы, которые подверглись воздействию химиотерапии. Лаборатории Semenza работает над созданием препаратов, способных блокировать действие HIFs, с надеждой, что ингибиторы ФОМС сделают химиотерапию более эффективной.