Может ли это новое открытие помочь нам избавиться от рака мозга?
Мультиформная глиобластома - самый распространенный тип рака головного мозга со «встроенными» защитными механизмами, которые придают ему устойчивость. Помогут ли новые открытия в области защиты более эффективно ликвидировать этот рак?
Мультиформная глиобластома (ГБМ) - это тип рака мозга, который развивается из ненейрональных клеток центральной нервной системы.
По оценке Национального института рака (NCI), в 2018 году в США будет 23 880 новых диагнозов ГБМ и других видов рака центральной нервной системы.
ГБМ сложно лечить. Это связано с тем, что клетки, которые его образуют, часто устойчивы к терапии, и повреждение, которое они наносят соседним здоровым тканям, обычно необратимо, поскольку мозг не может легко восстановить себя.
Вот почему исследователи из Университета Содружества Вирджинии в Ричмонде изучают механизмы, с помощью которых раковые клетки защищают себя, в надежде найти новые способы их нарушения, которые могут привести к улучшению лечения в будущем.
В исследовании, результаты которого опубликованы в PNAS - ученым удалось определить механизм, с помощью которого стволовые клетки глиомы избегают гибели клеток и как ее предотвратить.
Как раковые стволовые клетки избегают разрушения
Автор исследования Пол Б. Фишер и его команда объясняют, что стволовые клетки глиомы способны избегать аноикиса, который представляет собой тип гибели клеток (или апоптоза), который происходит, когда клетка отделяется от внеклеточного матрикса. Это «каркас», который поддерживает клетки и помогает регулировать дифференцировку и гомеостаз стволовых клеток.
Стволовые клетки глиомы противостоят аноикису посредством защитной аутофагии, при которой клетки «съедают» и «перерабатывают» собственный клеточный детрит.
Исследователи обнаружили, что в случае стволовых клеток глиомы защитная аутофагия регулируется геном под названием MDA-9 / Syntenin, который первоначально был идентифицирован Фишером.
Этот ген, как ранее показали Фишер и другие, также сверхэкспрессируется при многих различных типах рака.
В этом исследовании команда смогла установить, что подавление экспрессии MDA-9 / синтенина, по-видимому, дезактивирует защитный механизм стволовых клеток глиомы.
«Мы обнаружили, что, когда мы заблокировали экспрессию MDA-9 / синтенина, стволовые клетки глиомы теряют способность индуцировать защитную аутофагию и поддаются анойкису, что приводит к гибели раковых клеток».
Пол Б. Фишер
В частности, Фишер и соавтор исследования Вебстер К. Кавени из Калифорнийского университета в Сан-Диего вместе со своими коллегами заметили, что MDA-9 / Syntenin поддерживает аутофагию, активируя другой ген, BCL2, который отвечает за индукцию и ингибирование гибели клеток.
Нарушение механизма самозащиты
Но MDA-9 / Syntenin не только поддерживает аутофагию; он поддерживает его на достаточно низком уровне, чтобы не стать токсичным и разрушительным для стволовых клеток глиомы. Это осуществляется посредством передачи сигналов рецептора эпидермального фактора роста (EGFR).
Передача сигналов EGFR важна для регулирования «роста, выживания, пролиферации и дифференцировки» клеток, а избыточная передача сигналов была доказана несколькими исследованиями для поддержки роста опухоли при нескольких типах рака.
Но, как объясняет Фишер, «в отсутствие MDA-9 / синтенина EGFR больше не может поддерживать защитную аутофагию».
«Вместо этого, - продолжает он, - возникает очень высокий и устойчивый уровень токсической аутофагии, который резко снижает выживаемость раковых клеток».
По словам ученых, это первый случай, когда эта сложная связь между защитной аутофагией и уклонением от анойки была исследована в GBM.
«Это первое исследование, в котором определяется прямая связь между MDA-9 / синтенином, защитной аутофагией и устойчивостью к аноикису», - объясняет Фишер, отмечая, что ученые, участвовавшие в исследовании, «надеются, что [они] смогут использовать этот процесс. разработать новые и более эффективные методы лечения ГБМ и, возможно, других видов рака ».
В дальнейших экспериментах Фишер и его команда использовали клетки GBM человека и культуры стволовых клеток глиомы, чтобы показать, что подавление экспрессии MDA-9 / синтенина блокирует самозащитный механизм рака.
Это снова было замечено на мышиных моделях стволовых клеток глиомы человека, и в этом случае исследователи наблюдали увеличение выживаемости после ингибирования экспрессии MDA-9 / синтенина.
В будущем их цель - проверить, действует ли защитный механизм, который они обнаружили в этом исследовании, в стволовых клетках, обнаруженных при других типах рака.
И они будут продолжать разрабатывать новые способы ингибирования MDA-9 / синтенина, которые, как они надеются, могут привести к улучшению лечения рака.
