Ученые из Техасского центра исследований биологических часов (CBCR) определили, что в клетках глиобластомы нарушается рассчитанное по времени производство определенного белка, связанное с пролиферацией и ростом опухоли, и они считают, что это может привести к более эффективному методу лечения. раковые клетки, не повреждая окружающие здоровые ткани. Эти результаты, которые были частично поддержаны Национальными институтами здравоохранения, были опубликованы сегодня (10 января) в международном журнале BMC Cancer.Биолог из Техаса Дебора Белл-Педерсен, доктор философии, соавтор исследования, в своем предыдущем исследовании обнаружила, что биологические часы в модельной грибковой системе Neurospora crassa контролируют суточные ритмы активности сигнальной молекулы, называемой активированным митогеном p38. протеинкиназа (MAPK).
Этот сигнальный белок играет роль в высокоинвазивных и агрессивных свойствах глиобластомы.В новом исследовании Дэвид Дж. Эрнест, доктор философии, специалист по биологическим часам млекопитающих из Техасского медицинского колледжа и соавтор исследования, сотрудничал с Белл-Педерсеном, чтобы показать, что часы контролируют суточные ритмы активности p38 MAPK. во множестве клеток млекопитающих, включая нормальные глиальные клетки, поддерживающие «вспомогательные» клетки, окружающие нейроны.
Более того, их работа обнаружила, что такая регуляция отсутствует в клетках глиобластомы. «Мы проверили, изменит ли ингибирование этого канцерогенного белка в клетках глиобластомы их инвазивные свойства», — сказал Белл-Педерсен, всемирно признанный лидер в области циркадной биологии и биологии грибов. «Действительно, мы обнаружили, что ингибирование p38 MAPK в определенное время дня — время, когда активность нормальных глиальных клеток низкая под контролем циркадных часов — значительно снижает инвазивность клеток глиобластомы до уровня неинвазивных клеток глиомы».Эти результаты показывают, что глиобластома может быть хорошим кандидатом для хронохимиотерапии, то есть лечения рака в определенное время дня для получения максимального эффекта.
«Хронотерапевтические стратегии оказали значительное положительное влияние на лечение многих типов рака за счет оптимизации конкретных сроков введения лекарств для повышения эффективности и снижения токсичности химиотерапии», — сказал Белл-Педерсен. «Однако циркадная биология не применялась для разработки хронотерапевтических стратегий лечения глиобластомы, и клинические результаты для этой распространенной первичной опухоли головного мозга показали ограниченное улучшение за последние 30 лет».Этим летом внимание к глиобластомам привлекло внимание сенатора Джона Маккейна. «Основная причина плохого прогноза для пациентов с этим агрессивным типом опухоли заключается в том, что клетки глиобластомы быстро и неослабно вторгаются в окружающие клетки мозга и разрушают их», — сказал Джерард Туссент, доктор медицины, клиницист и доцент Медицинского колледжа Техаса. который специализируется на глиобластоме. Современные методы лечения, в том числе химиотерапия, хирургическая резекция, иммунотерапия и лучевая терапия, в значительной степени неэффективны для увеличения продолжительности жизни сверх 18 месяцев.«Мы обнаружили, что ингибитор активности p38 MAPK заставляет клетки вести себя менее инвазивно, и если вы можете контролировать инвазивные свойства, вы можете улучшить прогноз», — сказал Эрнест.
Кроме того, данные группы указывают на то, что такое лечение может быть более эффективным и менее токсичным, если его проводить в подходящее время дня.Это снижение токсичности важно, потому что лекарство, подавляющее канцерогенную активность этого белка, было протестировано, но оказалось, что оно слишком вредно и имеет слишком много побочных эффектов. «Если лечение препаратом можно приурочить к тому времени, когда нормальные глиальные клетки естественно будут иметь низкую активность p38 MAPK, добавление препарата может быть не столь токсичным для этих клеток, но все же будет очень эффективным для раковых клеток», — сказал Эрнест.
Несмотря на многообещающие результаты, текущие исследования проводились с использованием клеточных культур. Следующим шагом команды будет тестирование хронохимиотерапии ингибитором p38 на животной модели глиобластомы.
В случае успеха они перейдут к клиническим испытаниям.«Мы работаем над модельной системой, и причина для этого в том, что мы можем быстро добиться прогресса, и мы всегда надеемся, что то, над чем мы работаем, приведет к чему-то полезному, и я думаю, что это яркий пример того, как усилия по фундаментальным исследованиям могут окупиться ", — сказал Белл-Педерсен. «Мы очень надеемся и воодушевлены нашими данными, что найдем лечение».