Биологи нашли потенциальные мишени для персонифицированной терапии глиомы
Новые подходы для борьбы с самой опасной опухолью головного мозга — глиомой — разрабатывают ученые Дальневосточного федерального университета и Национального научного центра морской биологии Дальневосточного отделения Российской академии наук. Авторам удалось выявить стволовые клетки глиомы с малоизученной мутацией в генах IDH1 и TP53 и наметить способы воздействия на них химиотерапевтическими средствами. В дальнейшем такой подход позволит выстроить эффективную персонализированную терапию для онкобольных.
Глиома — вид опухоли, которая возникает в головном и спинном мозге и развивается из глиальных («вспомогательных») клеток нервной системы — астроцитов и олигодендроцитов, за что и получила свое название. Она практически неизлечима, так как ее стволовые клетки имеют несколько разновидностей, отличающихся активностью генов, а значит, «агрессивностью» и чувствительностью к разным способам лечения. Именно поэтому необходимы персонализированные подходы к терапии опухоли.
Ученые лаборатории биомедицинских клеточных технологий ДВФУ выделили стволовые клетки из опухолей пациентов, а затем проанализировали активность их генов. С помощью методов биоинформатики авторы смогли предсказать вероятные молекулярные мишени, которые можно атаковать химиотерапевтическими средствами и тем самым разрушить опухолевые клетки.
«С помощью продвинутой генетической технологии можно понять, какие гены включены, а какие выключены. Стволовые клетки глиом сами по себе редкие, но нам удалось их выделить с помощью сортировщика клеток и классифицировать на типы. У пациентов клеточный состав опухоли фактически индивидуальный, что требует конкретных персонализированных подходов к лечению. Победить злокачественное новообразование сложно, особенно когда оно поразило мозг. Сейчас важнейшим подходом считается химиотерапия, но часто применяют такие ее виды, которые влияют на самые общие механизмы, например, блокируют деление клеток или разрушают ДНК, но это не может побороть все злокачественные клетки, и при этом еще вызывает гибель здоровых, что значительно влияет на выживаемость пациента. Поэтому важно сконцентрировать все силы на разработке новых подходов», — рассказал руководитель научного проекта, заместитель директора Института наук о жизни и биомедицины ДВФУ Вадим Кумейко.
Эксперименты показали, что отдельные опухолевые стволовые клетки имеют мутации в генах IDH1 и TP53, глиомы с изменениями в которых ранее не были изучены. Первый ген кодирует важный для катаболизма клетки белок, а второй — белок-регулятор клеточного цикла, в норме защищающий от образования злокачественных опухолей. Мутации в этих генах увеличивают подвижность раковых клеток, повышают синтез коллагена — белка, по которому передвигаются клетки, — и нарушают метаболизм липидов. Соответственно, если у пациентов обнаружится глиома такого типа, терапия должна ориентироваться и на нормализацию этих процессов — так опухоль потеряет свое преимущество.
«Мы раскрыли механизмы, которые позволят в будущем эффективнее подбирать лекарства. На протяжении всей нашей жизни клетки мутируют и во время этого процесса они могут терять контроль над своим размножением, что приводит к неблагоприятному исходу. Наше исследование показало, что отдельные виды глиом, в которых преобладают “ползающие” клетки с мутациями, требуют специализированных препаратов, нацеленных на их обмен веществ и двигательную активность в дополнение к традиционным средствам, разрушающим структуры хромосом. Теперь мы начинаем проводить направленный поиск новых противоопухолевых соединений», — добавил Вадим Кумейко.