Плоскоклеточный рак головы и шеи относится к числу наиболее часто встречающихся и опасных онкологических заболеваний — пятилетняя выживаемость пациентов оценивается в 50-67 процентов. Недавно международные ученые установили, каким образом раковые клетки при данной форме плоскоклеточной карциномы взаимодействуют с окружающей их тканью. Это открытие может оказаться полезным для диагностики и терапии онкологического заболевания.
В большинстве случаев рак головы и шеи приходится на плоскоклеточные карциномы. Заболевание развивается из клеток эпителия, которые выстилают поверхности и полости тела. Карциномы чаще всего формируются в слизистых оболочках и тканях носа и околоносовых пазух, гортани, глотки и ротовой полости. Применение стандартных методов лечения не всегда приводит к положительному результату и может сопровождаться выраженными побочными эффектами.
Международная группа ученых из университетов Хельсинки и Турку (Финляндия) и Института молекулярной биомедицины Общества Макса Планка (Германия) добилась значительного прогресса в изучении взаимодействия раковых клеток при плоскоклеточном раке головы и шеи с окружающей тканью.
Авторы научной работы, представленной в журнале Cell, разработали новый метод визуализации для анализа образцов опухолевых тканей с разрешением на уровне отдельных клеток с помощью машинного обучения. Это позволило одновременно учитывать такие факторы, как состояние клеток, их форма и расположение. Затем исследователи применили методы пространственной транскриптомики и провели серию экспериментов, чтобы подтвердить полученные результаты и изучить механизмы клеточного взаимодействия.
Благодаря новому методу визуализации появилась возможность формирования уникального «отпечатка» для каждого пациента, который пригодится для определения вероятного исхода и эффективности терапии. Ключевым достижением стала инновационная технология анализа изображений, объединяющая оценку биомаркеров, характеристику поведения клеток, их форму и структуру опухоли.
В результате проведенной работы, исследователям удалось обнаружить две ранее не идентифицированные группы пациентов: у первой наблюдался исключительно положительный прогноз, в то время как для второй он оказался крайне неблагоприятным. Специалисты связывают эту разницу с уникальным сочетанием характеристик раковых клеток и особенностей клеток, формирующих окружающую ткань.
«Благодаря нашему исследованию мы достигли значительного прогресса в осмыслении развития плоскоклеточного рака шеи и головы, а также в подходах к его диагностике. Впервые мы продемонстрировали, что определенные сочетания злокачественных клеток и типов клеток в здоровых тканях, расположенных вокруг опухоли, оказывают существенное влияние на прогноз течения онкологического заболевания», — объяснила ведущий автор исследования Сара Викстрём ( Sara Wickström) в пресс-релизе.
Специалисты разрабатывают тест, предназначенный для более точной диагностики плоскоклеточного рака головы и шеи: выявление сложных взаимосвязей между раковыми клетками и окружающей их средой может существенно повлиять на лечение пациентов с наиболее агрессивными видами злокачественных опухолей.
Данная работа открывает возможности для разработки более действенных и индивидуальных подходов к лечению онкологических заболеваний головы и шеи. Исследователи также выразили надежду, что их метод в перспективе сможет применяться для диагностики и других форм рака, например, рака толстой кишки.