Може ли това ново откритие да ни помогне да премахнем рака на мозъка?
Мултиформеният глиобластом е най-често срещаният тип рак на мозъка, с вградени защитни механизми, които му придават устойчивост. Дали новите открития за защитните сили ще помогнат за по-ефективното премахване на този рак?
Glioblastoma multiforme (GBM) е вид мозъчен рак, който се развива от невронални клетки, намиращи се в централната нервна система.
Националният институт по рака (NCI) изчислява, че през 2018 г. ще има 23 880 нови диагнози GBM и други видове рак на централната нервна система в САЩ.
GBM е предизвикателство за лечение. Това е така, защото клетките, които го образуват, често са устойчиви на терапия и уврежданията, които нанасят на съседната здрава тъкан, обикновено са постоянни, тъй като мозъкът не може лесно да се възстанови.
Ето защо изследователите от Университета на Британската общност на Вирджиния в Ричмънд изучават механизмите, чрез които раковите клетки се предпазват, с надеждата да идентифицират нови начини за тяхното разрушаване, които могат да доведат до подобрено лечение в бъдеще.
В проучване - резултатите от което сега са публикувани в PNAS - учените успяха да идентифицират механизма, чрез който стволовите клетки на глиома избягват клетъчната смърт и как да я нарушат.
Как раковите стволови клетки избягват разрушаването
Авторът на изследването Пол Б. Фишър и екипът му обясняват, че стволовите клетки на глиома са в състояние да избегнат анойкис, който е вид клетъчна смърт (или апоптоза), която настъпва, когато клетката се отдели от извънклетъчния матрикс. Това е „скелето“, което поддържа клетките и помага за регулиране на диференциацията на стволовите клетки и хомеостазата.
Стволовите клетки на глиома се противопоставят на анойкис чрез защитна автофагия, при която клетките „ядат“ и „рециклират“ собствения си клетъчен детрит.
Това, което изследователите откриха, беше, че в случай на стволови клетки на глиома, защитната автофагия се регулира от ген, наречен MDA-9 / Syntenin, който първоначално е идентифициран от Fisher.
Този ген, както Фишър и други показаха по-рано, също е свръхекспресиран при много различни видове рак.
В това проучване екипът успя да установи, че инхибирането на експресията на MDA-9 / синтенин изглежда деактивира защитния механизъм на стволовите клетки на глиома.
„Открихме, че когато блокираме експресията на MDA-9 / синтенин, стволовите клетки на глиома губят способността си да предизвикват защитна автофагия и да се поддават на анойкис, което води до смърт на раковите клетки.“
Пол Б. Фишър
По-конкретно, Фишър и сътрудникът на изследователите Уебстър К. Кавени - от Калифорнийския университет в Сан Диего - заедно с колегите си забелязват, че MDA-9 / Syntenin поддържа автофагия чрез активиране на друг ген, BCL2, който е отговорен за индуцирането и инхибирането на клетъчната смърт.
Нарушаване на самозащитния механизъм
Но MDA-9 / Syntenin не само поддържа автофагия; поддържа го на нива, които са достатъчно ниски, за да не станат токсични и разрушителни за стволовите клетки на глиома. Това се прави чрез сигнализиране за рецептор на епидермален растежен фактор (EGFR).
EGFR сигнализирането е важно за регулиране на „растежа, оцеляването, пролиферацията и диференциацията“ на клетките, а прекомерната сигнализация е доказана от няколко проучвания в подкрепа на туморния растеж при няколко вида рак.
Но Фишър обяснява: „При липса на MDA-9 / синтенин, EGFR вече не може да поддържа защитна автофагия.“
"Вместо това," продължава той, "произтичат силно повишени и устойчиви нива на токсична автофагия, които драстично намаляват оцеляването на раковите клетки."
Според учените това е първият път, когато тази сложна връзка между защитната автофагия и избягването на аноики е изследвана в GBM.
„Това е първото изследване, което определя пряка връзка между MDA-9 / синтенин, защитна автофагия и резистентност към аноикис“, обяснява Фишър, отбелязвайки, че учените, участващи в изследването, „[са] обнадеждени [че] могат да използват този процес да се разработят нови и по-ефективни лечения за GBM и евентуално други видове рак. "
В по-нататъшни експерименти Фишър и екипът използваха човешки GBM клетки и култури от стволови клетки на глиома, за да покажат, че потискането на експресията на MDA-9 / синтенин блокира механизма за самозащита на рака.
Това отново се наблюдава при миши модели на човешки стволови клетки на глиома, като в този случай изследователите наблюдават увеличаване на оцеляването след инхибиране на експресията на MDA-9 / синтенин.
В бъдеще целта им е да проверят дали защитният механизъм, който са открили в това проучване, се среща и в стволови клетки, открити при други видове рак.
И те ще продължат да разработват нови начини за инхибиране на MDA-9 / синтенин, което, надяват се, може да доведе до подобряване на лечението на рака.
