Může nám tento nový objev pomoci eliminovat rakovinu mozku?
Glioblastoma multiforme je nejčastějším typem rakoviny mozku s „zabudovanými“ obrannými mechanismy, které mu dodávají odolnost. Pomohou nové objevy o obraně účinněji eliminovat tuto rakovinu?
Glioblastoma multiforme (GBM) je typ rakoviny mozku, který se vyvíjí z nepenonálních buněk v centrálním nervovém systému.
Podle odhadů Národního onkologického institutu (NCI) bude v roce 2018 ve Spojených státech 23 880 nových diagnóz GBM a dalších druhů rakoviny centrální nervové soustavy.
GBM je náročné léčit. Je to proto, že buňky, které ji tvoří, jsou často rezistentní na terapii a poškození, které způsobují přilehlé zdravé tkáni, je obvykle trvalé, protože mozek se nemůže snadno sám opravit.
To je důvod, proč vědci z Virginia Commonwealth University v Richmondu studovali mechanismy, kterými se rakovinné buňky chrání, v naději, že najdou nové způsoby jejich narušení, které by v budoucnu mohlo vést ke zlepšení léčby.
Ve studii - jejíž výsledky jsou nyní publikovány v PNAS - vědci dokázali identifikovat mechanismus, kterým se kmenové buňky gliomu vyhýbají buněčné smrti a jak ji narušit.
Jak se rakovinné kmenové buňky vyhnou zničení
Autor studie Paul B. Fisher a tým vysvětlují, že gliomové kmenové buňky jsou schopné se vyhnout anoikis, což je typ buněčné smrti (nebo apoptózy), ke které dochází, když se buňka oddělí od extracelulární matrice. Jedná se o „lešení“, které podporuje buňky a pomáhá regulovat diferenciaci kmenových buněk a homeostázu.
Gliomové kmenové buňky odolávají anoikis prostřednictvím ochranné autofagie, ve které buňky „jedí“ a „recyklují“ svůj vlastní buněčný detritus.
Vědci zjistili, že v případě kmenových buněk gliomu je ochranná autofagie regulována genem nazývaným MDA-9 / Syntenin, který původně identifikoval Fisher.
Tento gen, jak již dříve ukázali Fisher a další, je také nadměrně exprimován u mnoha různých typů rakoviny.
V této studii se týmu podařilo zjistit, že inhibice exprese MDA-9 / Syntenin vypadala, že deaktivuje obranný mechanismus gliomových kmenových buněk.
"Zjistili jsme, že když jsme zablokovali expresi MDA-9 / Synteninu, gliomové kmenové buňky ztrácejí schopnost indukovat ochrannou autofagii a podlehnout anoikis, což má za následek smrt rakovinných buněk."
Paul B.Fisher
Konkrétně si Fisher a spolupracovník pro výzkum Webster K. Cavenee - z Kalifornské univerzity v San Diegu - spolu se svými kolegy všimli, že MDA-9 / Syntenin podporuje autofagii aktivací dalšího genu, BCL2, který je zodpovědný za indukci a inhibici buněčné smrti.
Narušení ochranného mechanismu
MDA-9 / Syntenin však nepodporuje pouze autofagii; udržuje jej na dostatečně nízké úrovni, aby se nestal toxickým a ničivým pro kmenové buňky gliomu. To se děje prostřednictvím signalizace receptoru epidermálního růstového faktoru (EGFR).
Signalizace EGFR je důležitá při regulaci „růstu, přežití, proliferace a diferenciace“ buněk a nadměrná signalizace byla prokázána několika studiemi na podporu růstu nádoru u několika typů rakoviny.
Fisher však vysvětluje: „Při absenci MDA-9 / Synteninu již EGFR nemůže zachovat ochrannou autofagii.“
"Místo toho," pokračuje, "následují vysoce zvýšené a trvalé hladiny toxické autofagie, které dramaticky snižují přežití rakovinných buněk."
Podle vědců je to poprvé, co byla v GBM prozkoumána tato složitá souvislost mezi ochrannou autofagií a únikem anoikis.
„Toto je první studie, která definuje přímou souvislost mezi MDA-9 / Syntenin, ochrannou autofagií a rezistencí na anoikis,“ vysvětluje Fisher a poznamenává, že vědci zapojení do studie „[doufají] [že] mohou tento proces využít vyvinout novou a účinnější léčbu GBM a možná i dalších druhů rakoviny. “
V dalších experimentech Fisher a tým použili lidské buňky GBM a kultury kmenových buněk gliomu k prokázání, že potlačení exprese MDA-9 / Syntenin blokovalo samoochranný mechanismus rakoviny.
To bylo opět vidět na myších modelech lidských gliomových kmenových buněk, v takovém případě vědci pozorovali zvýšení přežití po inhibici exprese MDA-9 / Syntenin.
V budoucnu je jejich cílem ověřit, zda se ochranný mechanismus, který objevili v této studii, vyskytuje také v kmenových buňkách nalezených u jiných typů rakoviny.
A budou i nadále vyvíjet nové způsoby, jak inhibovat MDA-9 / Syntenin, což, jak doufají, může vést ke zlepšení léčby rakoviny.
