Високоактивни клетки, свързани с растежа и рецидива на мозъчен глиом

Туморите са изградени от много видове клетки, както ракови, така и доброкачествени. Специфичната сложност на клетките в мозъчните тумори е запазена марка на заболяването, което прави лечението изключително трудно. Докато учените отдавна знаят за разнообразието от клетки в мозъчния тумор, начините, по които тези тумори растат, разчитат на разбирането, че клетките са статични, неподвижни и относително фиксирани.

Но изследователи от катедрата по неврохирургия на Университета в Мичиган и Центъра за рак на Рогел са открили, че тези агресивни тумори съдържат силно активни клетки, които се движат в тъканта по сложни модели. Нещо повече, натрупванията от тези удължени, вретеновидни клетки, открити в целия тумор, измислени като „онкопотоци“, служат като основа за поведението на раковите клетки, определяйки как туморите растат и нахлуват в нормалната тъкан.

Педро Лоуенщайн, доктор по медицина, д-р, Ричард С. Шнайдер колегиален професор по неврохирургия и водещ автор на това изследване в Природни комуникации, казва, че този организиран растеж е това, което прави мозъчните тумори толкова безмилостни. “Мозъчните тумори са много смъртоносни, като по-малко от 5% от пациентите живеят след пет години”, каза той. “За съжаление, повторната поява е това, което в крайна сметка убива пациентите. Те получават операция за първоначалния си тумор, но туморът винаги се връща в рамките на 12 до 18 месеца”, каза той.

Лоуенщайн и неговият екип, включително д-р Мария Кастро, също откриха, че свръхекспресията на колаген 1, протеин, произведен от туморни клетки, е от съществено значение за растежа и функционирането на тези структури.

Когато елиминирахме производството на колаген 1 от туморните клетки, животинските модели с мозъчни тумори живееха много по-дълго. Тази стъпка премахва онкопотоците от туморите и намалява агресивното поведение на тумора, тъй като туморите се нуждаят от колаген 1, за да се движат по специфичния начин, който открихме.”

Педро Лоуенщайн, доктор по медицина, водещ автор на изследването и Ричард С. Шнайдер колегиален професор по неврохирургия, Мичиганска медицина – Университет на Мичиган

Лоуенщайн казва, че тази структура вероятно присъства и при други видове рак. „След като хората разберат, че има динамични области на тумора и че те са свързани с растежа на тумора, евентуалната инвазия и смъртта, хората вероятно ще открият онкопотоци в други туморни модели“, каза той.

За да открие това неизвестно досега присъствие на онкопотоци, екипът си сътрудничи с Тод Холън, доктор по медицина, асистент в катедрата по неврологична хирургия в Мичиган, и Себастиен Моч, д-р, доцент по математика в Държавния университет в Аризона.,, за прилагане на методи на изкуствен интелект за идентифициране на структурите в тъканите.

“По същество ние показахме изображения на компютър и компютърът в крайна сметка се научава да разпознава онкопотоци”, обясни Лоуенщайн.

Демонтирането на онкопотоците чрез отстраняване на колаген 1 може да представлява нова терапевтична цел за лечение на смъртоносни мозъчни тумори. „Това изследване доказва решаващото значение на продължаването на изследването на сложния извънклетъчен матрикс“, отбелязва д-р Андреа Комба, изследовател и първи автор на изследването.

“Въз основа на това откритие, ние предлагаме насочване на туморния колаген за нарушаване на онкопотоците и като нова терапия за лечение на мозъчен глиом”, каза тя.

Източник:

Референтен журнал:

Комба, А., et al. (2022) Пространствено-времевият анализ на хетерогенността на глиома разкрива COL1A1 като действаща цел за нарушаване на прогресията на тумора. Природни комуникации. doi.org/10.1038/s41467-022-31340-1

.

Leave a Comment