Чи може це нове відкриття допомогти нам усунути рак мозку?
Мультиформна гліобластома - найпоширеніший тип раку головного мозку, із вбудованими захисними механізмами, які надають йому стійкості. Чи допоможуть нові відкриття про захисні засоби ефективніше усунути цей рак?
Мультиформна гліобластома (Глібобластома) - це тип раку головного мозку, який розвивається з ненейрональних клітин, що знаходяться в центральній нервовій системі.
За оцінками Національного інституту раку (NCI), у 2018 році в США буде встановлено 23 880 нових діагнозів GBM та інших видів раку центральної нервової системи.
GBM складно лікувати. Це пов’язано з тим, що клітини, які його утворюють, часто стійкі до терапії, і шкода, яку вони завдають сусідній здоровій тканині, як правило, є постійною, оскільки мозок не може легко відновитись.
Ось чому дослідники з Університету Співдружності штату Вірджинія у Річмонді вивчають механізми, за допомогою яких ракові клітини захищаються, в надії визначити нові способи їх руйнування, які можуть призвести до вдосконалення лікування в майбутньому.
У дослідженні - результати якого зараз опубліковані в PNAS - вченим вдалося визначити механізм, за допомогою якого стовбурові клітини гліоми уникають загибелі клітин і як її порушити.
Як стовбурові клітини раку уникають руйнування
Автор дослідження Пол Б. Фішер та команда пояснюють, що стовбурові клітини гліоми здатні уникнути аноікісу, який є типом загибелі клітин (або апоптозу), що відбувається, коли клітина від'єднується від позаклітинного матриксу. Це “риштування”, яке підтримує клітини та допомагає регулювати диференціацію стовбурових клітин та гомеостаз.
Стовбурові клітини гліоми протистоять аноікісу через захисну аутофагію, при якій клітини «їдять» і «переробляють» власний клітинний детрит.
Дослідники виявили, що у випадку стовбурових клітин гліоми захисна аутофагія регулюється геном під назвою MDA-9 / синтенін, який спочатку був ідентифікований Фішером.
Як раніше показували Фішер та інші, цей ген також надмірно експресується при багатьох різних типах раку.
У цьому дослідженні команда змогла переконатися, що інгібування експресії MDA-9 / синтеніну, здається, деактивує механізм захисту стовбурових клітин гліоми.
"Ми виявили, що коли ми блокуємо експресію MDA-9 / синтеніну, стовбурові клітини гліоми втрачають здатність викликати захисну аутофагію і піддаватися аноікісам, що призводить до загибелі ракових клітин".
Пол Б. Фішер
Зокрема, Фішер та науковий співробітник Вебстер К. Кавені - з Каліфорнійського університету, Сан-Дієго - разом зі своїми колегами помітили, що MDA-9 / Синтенін підтримує аутофагію, активуючи інший ген, BCL2, який відповідає за індукування та інгібування загибелі клітин.
Порушення механізму самозахисту
Але MDA-9 / Синтенін не просто підтримує аутофагію; він підтримує його на рівнях, які є досить низькими, щоб не стати токсичними та руйнівними для стовбурових клітин гліоми. Це робиться за допомогою сигналізації рецептора епідермального фактора росту (EGFR).
Сигналізація EGFR є важливою для регулювання "росту, виживання, проліферації та диференціації" клітин, і надмірна передача сигналів була доведена кількома дослідженнями для підтримки росту пухлини при декількох типах раку.
Але Фішер пояснює: "За відсутності MDA-9 / Синтеніну, EGFR більше не може підтримувати захисну аутофагію".
"Натомість, - продовжує він, - настає дуже високий і стійкий рівень токсичної аутофагії, який різко зменшує виживання ракових клітин".
За словами вчених, це перший випадок, коли цей складний зв’язок між захисною аутофагією та ухиленням від аноїкіїв досліджується в GBM.
"Це перше дослідження, яке визначило прямий зв'язок між MDA-9 / Синтеніном, захисною аутофагією та резистентністю до анойкісів", - пояснює Фішер, зазначаючи, що вчені, що беруть участь у дослідженні, "[сподіваються] [можуть] використати цей процес" розробити нові та більш ефективні методи лікування ГБМ та, можливо, інших видів раку ".
У подальших експериментах Фішер та команда використовували людські клітини GBM та культури стовбурових клітин гліоми, щоб показати, що придушення експресії MDA-9 / синтеніну блокує механізм самозахисту раку.
Це знову було видно на мишачих моделях стовбурових клітин гліоми людини, і в цьому випадку дослідники спостерігали збільшення виживання після пригнічення експресії MDA-9 / синтеніну.
У майбутньому їх метою є перевірити, чи захисний механізм, який вони виявили в цьому дослідженні, також існує у стовбурових клітинах, виявлених при інших типах раку.
І вони продовжуватимуть розробляти нові способи інгібування MDA-9 / синтеніну, що, як вони сподіваються, може призвести до поліпшення лікування раку.
