Zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Toronto odkrył nowe cele, które mogą okazać się kluczem do skutecznego leczenia glejaka wielopostaciowego, śmiertelnego rodzaju raka mózgu. Cele te zidentyfikowano poprzez badanie pod kątem podatności genetycznych w nowotworowych komórkach macierzystych pochodzących od pacjentów, które odzwierciedlają zmienność stwierdzaną w nowotworach.
Glejak wielopostaciowy jest najczęstszym rodzajem raka mózgu u dorosłych. Jest również najtrudniejszy w leczeniu ze względu na oporność komórek macierzystych raka glejaka wielopostaciowego, z których wyrastają nowotwory, na terapię. Rakowe komórki macierzyste, które przetrwają po leczeniu nowotworu, tworzą nowe nowotwory, które nie reagują na dalsze leczenie.
„Glejaki wielopostaciowe umykały dotychczas leczeniu, ponieważ ich skład jest bardzo zmienny zarówno w obrębie guzów, jak i pomiędzy nimi” – powiedział Graham MacLeod, współpierwszy autor badania i starszy pracownik naukowy w Centrum Badań Komórkowych i Biomolekularnych Uniwersytetu T. Donnelly. „Nowotwory różnią się znacznie w zależności od osoby i nawet w obrębie jednego guza istnieje wiele typów komórek, które charakteryzują się różnicami na poziomie genetycznym”.
Badanie opublikowano niedawno w czasopiśmie Badania nad rakiem.
Kluczowym wnioskiem z badań jest to, że zmienność komórek macierzystych raka glejaka wielopostaciowego można zaobserwować w gradiencie pomiędzy dwoma podtypami komórek. Z jednej strony znajduje się podtyp rozwojowy, który przypomina komórki, w których prawidłowy rozwój układu nerwowego uległ zakłóceniu, a z drugiej podtyp reakcji na uraz, czyli stan zapalny. Celem badania było zidentyfikowanie potencjalnych metod leczenia ukierunkowanych na każdy podtyp, a tym samym leczenie nowotworów w bardziej holistyczny sposób.
Niniejsze badanie jest kontynuacją wcześniejszych badań opublikowanych w Raporty komórkowe w ramach którego zidentyfikowano słabe punkty komórek macierzystych raka glejaka wielopostaciowego, które wpływają na ich wrażliwość na chemioterapię. Kolejnym krokiem w tym kierunku badań było zbadanie, w jaki sposób podatność komórek macierzystych raka glejaka wielopostaciowego różni się w dużym i zróżnicowanym zestawie linii komórkowych pochodzących od pacjentów, aby zidentyfikować najczęstsze z tych luk w każdym z podtypów.
Zespół przeprowadził badania przesiewowe CRISPR/Cas9 na liniach komórek macierzystych glejaka wielopostaciowego od 30 pacjentów, co czyni je największym badaniem przesiewowym tego typu. Linie komórkowe pochodzące od pacjentów zostały wygenerowane w laboratorium Petera Dirksa, profesora chirurgii i genetyki molekularnej oraz szefa oddziału neurochirurgii w SickKids. W próbkach nowotworowych komórek macierzystych zespół odkrył geny odpowiedzialne za proliferację dwóch podtypów komórek, które można wykorzystać w celu zapobiegania wzrostowi nowotworu. Łączenie leków ukierunkowanych jednocześnie na oba podtypy komórek mogłoby potencjalnie zapewnić skuteczniejsze leczenie glejaka wielopostaciowego.
„Wiele badań nad glejakiem wielopostaciowym prowadzi się na ograniczonej liczbie unieśmiertelnionych linii komórkowych hodowanych w surowicy” – powiedział Fatemeh Molaei, współautor badania i absolwent w Donnelly Center i na Wydziale Farmaceutycznym Leslie Dan. „Te komórki nie są najlepszym modelem, ponieważ nie przypominają prawdziwych komórek glejaka tak bardzo, jak byśmy chcieli. Wyniki naszego badania dokładniej odzwierciedlają to, co widzimy w guzie pacjenta, ponieważ nasze linie komórkowe pochodzą bezpośrednio z dużego grupy pacjentów. Dzięki badaniom przesiewowym tej grupy linii komórkowych byliśmy w stanie zidentyfikować geny OLIG2 i MEK jako cele leku dla podtypu komórek rozwojowych oraz geny FAK i B1-Integryna jako cele dla podtypu odpowiedzi na uraz. „
„Ustalono, że istnieją różne podtypy komórek macierzystych glejaka wielopostaciowego, ale klinika nie zajmuje się różnicami między nimi” – powiedział Stéphane Angers, główny badacz badania i dyrektor Donnelly Centre.
„W przyszłości nasze wyniki pomogą w projektowaniu nowych terapii dostosowanych do potrzeb pacjentów poprzez ukierunkowanie na dominujący podtyp komórek lub oba podtypy jednocześnie” – powiedział Angers, który jest także profesorem na Wydziale Farmacji Leslie Dan i U of T’s Wydział Lekarski Temerty’ego. „Zdolność glejaka wielopostaciowego do przystosowania się do leczenia to jego największa siła i największe wyzwanie. Nasze badanie pogłębia naszą wiedzę na temat tego typu nowotworu i proponuje inne podejście do jego leczenia, które, miejmy nadzieję, poprawi rokowanie pacjentów”.
Badania te były wspierane przez Kanadyjskie Instytuty Badań nad Zdrowiem.
