Môže nám tento nový objav pomôcť eliminovať rakovinu mozgu?
Glioblastoma multiforme je najbežnejším typom rakoviny mozgu s „zabudovanými“ obrannými mechanizmami, ktoré mu dodávajú odolnosť. Pomôžu nové objavy o obrane účinnejšie eliminovať túto rakovinu?
Glioblastoma multiforme (GBM) je typ rakoviny mozgu, ktorá sa vyvíja z neuronálnych buniek nachádzajúcich sa v centrálnom nervovom systéme.
Podľa odhadov Národného onkologického ústavu (NCI) bude v USA v roku 2018 23 880 nových diagnóz GBM a ďalších druhov rakoviny centrálneho nervového systému.
GBM je náročné liečiť. Je to tak preto, lebo bunky, ktoré ju tvoria, sú často rezistentné na liečbu a poškodenie susedného zdravého tkaniva je zvyčajne trvalé, pretože mozog sa nedokáže ľahko sám opraviť.
Preto vedci z Virginia Commonwealth University v Richmonde študujú mechanizmy, pomocou ktorých sa rakovinové bunky chránia, v nádeji, že nájdu nové spôsoby ich narušenia, ktoré by v budúcnosti mohli viesť k lepšej liečbe.
V štúdii, ktorej výsledky sú teraz zverejnené v PNAS - vedci dokázali identifikovať mechanizmus, prostredníctvom ktorého sa kmeňové bunky gliómu vyhýbajú bunkovej smrti a ako ju narušiť.
Ako sa rakovinové kmeňové bunky vyhýbajú zničeniu
Autor štúdie Paul B. Fisher a tím vysvetľujú, že gliómové kmeňové bunky sú schopné vyhnúť sa anoikis, čo je typ bunkovej smrti (alebo apoptózy), ktorá nastáva, keď sa bunka oddelí od extracelulárnej matrice. Toto je „lešenie“, ktoré podporuje bunky a pomáha regulovať diferenciáciu a homeostázu kmeňových buniek.
Gliómové kmeňové bunky odolávajú anoikis prostredníctvom ochrannej autofágie, v ktorej bunky „jedia“ a „recyklujú“ svoj vlastný bunkový detritus.
Vedci zistili, že v prípade gliómových kmeňových buniek je ochranná autofágia regulovaná génom nazývaným MDA-9 / Syntenin, ktorý pôvodne identifikoval Fisher.
Tento gén, ako už skôr ukázali Fisher a ďalší, je tiež nadmerne exprimovaný v mnohých rôznych druhoch rakoviny.
V tejto štúdii sa tímu podarilo zistiť, že sa zdá, že inhibícia expresie MDA-9 / Syntenínu deaktivuje obranný mechanizmus gliómových kmeňových buniek.
"Zistili sme, že keď sme zablokovali expresiu MDA-9 / Syntenín, kmeňové bunky gliómu stratili schopnosť indukovať ochrannú autofágiu a podľahli anoikis, čo malo za následok smrť rakovinových buniek."
Paul B. Fisher
Konkrétne Fisher a spolupracovník pre výskum Webster K. Cavenee z Kalifornskej univerzity v San Diegu si spolu s kolegami všimli, že MDA-9 / Syntenin podporuje autofágiu aktiváciou iného génu, BCL2, ktorý je zodpovedný za indukciu a inhibíciu bunkovej smrti.
Narušenie ochranného mechanizmu
Ale MDA-9 / Syntenín nepodporuje iba autofágiu; udržuje ju na dostatočne nízkej úrovni, aby sa nestala toxickou a deštruktívnou pre kmeňové bunky gliómu. To sa deje prostredníctvom signalizácie receptora epidermálneho rastového faktora (EGFR).
Signalizácia EGFR je dôležitá pri regulácii „rastu, prežitia, proliferácie a diferenciácie“ buniek a nadmerná signalizácia sa preukázala v niekoľkých štúdiách, ktoré podporujú rast nádorov u niekoľkých typov rakoviny.
Fisher však vysvetľuje: „Pri absencii MDA-9 / Syntenínu už EGFR nemôže udržiavať ochrannú autofágiu.“
"Namiesto toho," pokračuje, "vznikajú vysoko zvýšené a udržateľné hladiny toxickej autofágie, ktoré dramaticky znižujú prežitie rakovinových buniek."
Podľa vedcov je to prvýkrát, čo sa v GBM skúma toto zložité spojenie medzi ochrannou autofágiou a únikom anoikis.
„Toto je prvá štúdia, ktorá definuje priamu súvislosť medzi MDA-9 / Syntenín, ochrannou autofágiou a rezistenciou na anoikis,“ vysvetľuje Fisher a pripomína, že vedci zapojení do štúdie „[dúfajú] [že] môžu tento proces využiť vyvinúť nové a účinnejšie spôsoby liečby GBM a prípadne ďalších druhov rakoviny. “
V ďalších experimentoch Fisher a tím použili ľudské bunky GBM a kultúry kmeňových buniek gliómu, aby preukázali, že potlačenie expresie MDA-9 / Syntenín blokovalo samoochranný mechanizmus rakoviny.
Toto bolo opäť vidieť na myších modeloch ľudských kmeňových buniek gliómu, v tomto prípade vedci pozorovali zvýšenie prežitia po inhibícii expresie MDA-9 / Syntenín.
V budúcnosti je ich cieľom overiť, či sa ochranný mechanizmus, ktorý objavili v tejto štúdii, vyskytuje aj v kmeňových bunkách nájdených pri iných druhoch rakoviny.
A budú naďalej vyvíjať nové spôsoby inhibície MDA-9 / Syntenínu, ktoré, ako dúfajú, môžu viesť k lepšej liečbe rakoviny.
