Текущая парадигма гласит, что рак развивается в результате экологических и генетических изменений клеток-предшественников рака. Эти изменения являются результатом мутаций, воздействия токсичных веществ или гормонального дисбаланса.Однако прогрессирование рака чрезвычайно сложно. Также хорошо известно, что новые мутации и активация большего количества генов, вызывающих рак, происходят на протяжении всего развития и прогрессирования рака.
«Если мы верим, что все в природе происходит организованным образом, тогда логично предположить, что развитие рака не может быть столь дезорганизованным, как может показаться», — сказал Сибаджи Саркар, доктор медицинских наук, инструктор по медицине в BUSM и автор статей, соответствующих корреспонденции. «Должен быть общий механизм, который инициирует прогрессирование рака из предрасположенных клеток-предшественников, который, вероятно, включает эпигенетические изменения».Существование этого эпигенетического переключателя косвенно подтверждается тем фактом, что опухоли развиваются на разных стадиях. Когда клетки быстро растут во время прогрессирования рака, они застревают на своей текущей стадии развития, и их клеточные характеристики не меняются.
Это причина того, что существует так много типов лейкемии — характеристики, которыми обладает лейкозная клетка, когда она начинает быстро расти и разрастаться, — это характеристики, которые она сохранит до тех пор, пока быстрый рост не прекратится.«Если мы считаем, что все необратимые изменения, мутации и эффекты канцерогенов заставляют клетки быстро расти, то механизм, который позволяет клеткам останавливаться в росте и предполагать новые изменения в характере, должен иметь большое значение», — добавил Саркар. «Изучение прогрессирования рака является ключом к пониманию того, как раковые клетки продолжают дифференцироваться». Во время прогрессирования рака существуют разные стадии быстрого роста и дифференцировки.
Контроль, позволяющий переключаться между ростом и дифференцировкой, может быть достигнут только с помощью обратимых механизмов, таких как эпигенетические изменения.Саркар и его коллеги ранее предположили, что эпигенетические изменения участвуют в формировании клеток-предшественников рака и прогрессировании рака. Они также считают, что эпигенетические изменения могут контролировать быстрый рост и изменение характеристик (разные степени / типы опухолей).
Саркар сравнивает стадии роста рака с выходом ракеты на орбиту в космосе, то есть с тем, что объект на орбите продолжает двигаться по заданной траектории, пока ему не дадут сигнал (или дополнительное топливо) для продвижения на следующую орбиту. Это сравнение может быть сделано для клеток-предшественников рака и эпигенетики.
Конкретная клетка продолжает расти на определенной стадии до тех пор, пока ей не будет дан сигнал — в данном случае эпигенетический переключатель — который побуждает ее дифференцироваться на новую орбиту или дальнейшую дифференцировку клетки.«Хотя конкретные детали эпигенетического кода, который регулирует эти изменения, не были обнаружены, тот факт, что у нас есть возможное объяснение обратимых и постоянно меняющихся характеристик клеток-предшественников рака, очень впечатляет», — сказал Саркар. «Будущие результаты эпигенетики являются ключом к разработке лекарств, которые могут убивать клетки-предшественники рака, чтобы уменьшить рецидивы рака и уменьшить лекарственно-устойчивые раковые клетки».