Лучевая терапия является одним из наиболее эффективных способов уничтожения раковых клеток и сокращения опухолей. Около 50 % пациентов с опухолями, расположенными в желудочно-кишечной полости (печень, поджелудочная железа, толстая кишка, простата и др.) получают именно этот тип лечения, который за последние десятилетия значительно увеличил выживаемость.

Однако интенсивная лучевая терапия повреждает не только опухоль, но и здоровые кишечные клетки. При этом у 10 % пролеченных пациентов после терапии развивается желудочно-кишечный синдром — заболевание, характеризующееся гибелью клеток кишечника, которое приводит к разрушению всего кишечника и смерти пациента.

Повреждение здоровых клеток кишечника является основным недостатком лучевой терапии, заставляющим прекращать ее раньше времени, что потенциально может привести к быстрому рецидиву опухоли.

Теперь открытие, опубликованное учеными из Испанского национального центра исследования рака (CNIO), может изменить ситуацию. 

Ученые сосредоточили внимание на белке URI. Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что высокие уровни белка URI защищают мышей от радиационного повреждения кишечника, в то время как низкие или не обнаруживаемые уровни белка приводили к желудочно-кишечному синдрому и смерти.

Благодаря экспериментам на мышах стало ясно, что URI экспрессируется в специфической неактивной популяции стволовых клеток, расположенной в либеркрюновых железах кишечника. Выяснилось, что после окончания лучевой терапии именно клетки либеркрюновых крипт восстанавливают поврежденную ткань.

Ученые объясняют, что найденная популяция стволовых клеток в нормальных условиях (когда они экспрессируют URI) находится в состоянии покоя, то есть эти клетки не размножаются. Следовательно, они не подвергаются радиационному повреждению, которое влияет только на делящиеся клетки.

Однако, когда URI отсутствует в этих стволовых клетках, известный онкоген c-MYC сверхэкспрессируется, что приводит к пролиферации клеток и резко увеличивает их восприимчивость к радиационному повреждению. В результате клетки погибают и кишечник уже не восстанавливает себя.

Это было подтверждено в испытаниях на мышах. После облучения высокими дозами радиации 100% мышей с высокой экспрессией URI в кишечнике, пережили желудочно-кишечный синдром (тогда как обычно до 70% из них умирают). Напротив, все мыши, у которых был удален ген, умерли от желудочно-кишечного синдрома.

Теперь специалисты планируют приступить к разработке лекарства для предупреждения радиационно-индуцированного желудочно-кишечного синдрома путем ингибирования или устранения c-MYC. Такие ингибиторы уменьшат летальные побочные эффекты высокодозной лучевой терапии, позволяя увеличить дозы облучения для эффективного лечения рака и защиты пациентов от желудочно-кишечного синдрома.

Впрочем, защита от высоких доз радиации может пригодиться не только в онкотерапии, но и, например, в случае ядерных аварий или воздействия космического излучения во время длительных космических исследований.