Серце належить до органів, у яких найрідше розвивається рак, і це залишається давньою біологічною загадкою. Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі Science, пропонує можливе пояснення цього феномену.

У дослідженнях на мишах і моделях біоінженерної тканини було встановлено, що механічне навантаження, спричинене скороченнями серця, пригнічує проліферацію пухлинних клітин.

Науковці дійшли наступних висновків.

1. Парадокс серця

Пухлини, що первинно виникають у серцевому м’язі, трапляються надзвичайно рідко — їх виявляють менш ніж в 1% випадків під час патологоанатомічних розтинів.

Водночас метастатичні ураження серця виявляють значно частіше — до 18% випадків за результатами аутопсій. Однак такі метастатичні пухлини часто мають невеликі розміри, виявляються випадково та перебігають безсимптомно.

2. Серцеві скорочення перешкоджають поділу клітин

Після народження кардіоміоцити переважно втрачають здатність до поділу.

Проте у пацієнтів, яким імплантовано пристрої механічної підтримки лівого шлуночка (LVAD), що зменшують навантаження на серце, клітини серцевого м’яза знову демонструють ознаки проліферативної активності.

Це свідчить про те, що механічні сили за звичайних умов можуть стримувати їхній поділ.

3. Механічне навантаження проти росту пухлини

У мишей із мутаціями, що сприяють розвитку онкологічних захворювань, пухлини формувалися в печінці та скелетних м’язах, але не в серці.

Клітини раку легень швидко проліферували в трансплантованому серці, яке не зазнавало механічного навантаження. Водночас у власному серці тієї самої миші, яке продовжувало працювати в умовах фізіологічного механічного навантаження, ріст пухлинних клітин був значно менш інтенсивним.

У моделях біоінженерної серцевої тканини було встановлено, що зі збільшенням механічної стимуляції ріст пухлини зменшувався.

4. Механізм: роль білка Nesprin-2

Механічне навантаження змінює доступність хроматину, активуючи гени, які пригнічують поділ клітин.

Білок Nesprin-2, що входить до складу комплексу, який з’єднує нуклеоскелет із цитоскелетом (LINC-комплекс), імовірно, забезпечує передачу механічних сигналів від цитоскелета до клітинного ядра.

Інактивація цього білка дозволяє пухлинним клітинам відновлювати проліферацію навіть за умов механічного навантаження.

5. Чого нас може навчити серце

Дослідники вивчають можливість створення переносних пристроїв, здатних імітувати механічну стимуляцію, подібну до серцевих скорочень, для впливу на поверхнево розташовані пухлини.

Крім того, досліджуються епігенетичні лікарські засоби, які могли б відтворювати аналогічні зміни структури хроматину.

Обидва напрями досліджень перебувають на ранніх стадіях розробки та ще не проходили клінічних випробувань за участю пацієнтів.

Механічне навантаження, що виникає внаслідок скорочень серця, імовірно, пригнічує ріст пухлин через сигнальний механізм, залежний від білка Nesprin-2.

Це може частково пояснювати надзвичайно низьку частоту виникнення первинних злоякісних пухлин серця.

Виявлений механізм потенційно може мати значення і для інших солідних пухлин. Однак багато важливих питань залишаються невирішеними, а до можливого клінічного застосування таких терапевтичних підходів потрібен час.