В новом исследовании, опубликованном в Nature, команда имплантировала клетки глиобластомы человека от пациентов, чтобы сформировать человеческие опухоли в мозг мыши, точно имитируя естественную среду опухоли. Они одновременно проверили сотни генов в этих опухолях, чтобы понять, какие гены важны для выживания раковых клеток. Они сравнили эти результаты скрининга в головном мозге с результатами параллельного скрининга, который они провели на клетках пациентов, выращенных в лаборатории. То, что они обнаружили, было удивительным — 57 генов, необходимых для роста раковых клеток в функциональной опухолевой среде в головном мозге, не требовались, когда клетки выращивались в лаборатории.
«Цели, выявленные в новом методе скрининга in vivo и традиционном скрининге клеточных культур, практически не совпадали, — сказал Джереми Рич, доктор медицинских наук, один из ведущих авторов исследования, ранее работавший в Департаменте биологии стволовых клеток. Регенеративная медицина в Кливлендской клинике Исследовательского института Лернера и Института рака Тауссига. «Это означает, что в данной области отсутствует ряд потенциальных терапевтических целей, которые могут улучшить результаты лечения пациентов и продлить выживаемость». Доктор Рич сейчас профессор Калифорнийского университета в Сан-Диего.
По данным Американской ассоциации опухолей головного мозга, глиобластома является наиболее агрессивным типом опухоли головного мозга, и средняя выживаемость пациентов составляет всего 15 месяцев даже при текущих методах лечения. Метод высокопроизводительного скрининга выявил новые уязвимости в опухолях глиобластомы, на которые могут ориентироваться разработчики лекарств. Из 57 идентифицированных генов 12 были связаны с одним процессом — как раковые клетки реагируют на стресс.
Исследователи подавили ряд этих генов стрессовой реакции в имплантированных опухолях, и мыши выжили дольше. Однако ингибирование гена в клетках, выращенных в традиционных чашках для лабораторных культур, не влияло на рост или выживаемость клеток глиобластомы.Тайлер Миллер, доктор философии, первый автор исследования и студент-медик в Программе обучения медицинских ученых CWRU и Кливлендской клинике Исследовательского института Лернера, сказал: «Наше исследование показало, что в естественной среде опухолевые клетки более восприимчивы к подавлению их механизмов реакции на стресс. . Все современные химиотерапевтические методы нацелены на пролиферацию или делящиеся клетки. Мы знаем, что этот тип терапии не работает при глиобластоме.
Наши результаты показывают, что нацеливание на стрессовую реакцию может быть лучше для замедления роста опухоли, чем нацеливание на пролиферацию клеток, что открывает новые возможности. для терапевтического развития ".По словам исследователей, их подход может быть использован для скрининга других типов рака на предмет потенциальных терапевтических целей. Другой старший автор исследования, Пол Тесар, доктор философии, доктор Дональд и Рут Вебер Гудман, профессор инновационной терапии и адъюнкт-профессор генетики и геномных наук в Медицинской школе Университета Кейс Вестерн Резерв и Центре комплексного онкологического лечения Case, сказал: "Prior попытки обнаружить терапевтические мишени обычно делались в культуре клеток, то есть клетки пациентов на пластиковых чашках в искусственной среде, чтобы помочь им расти.
Есть надежда, что системы, подобные нашей, которые более точно имитируют естественную среду опухоли, будут определять новые мишени, которые лучше превращаются в эффективные методы лечения пациентов ».К Миллеру, Тесару и Ричу в этом исследовании присоединились соавторы Лиза Уоллес, Ци Се, Деобрат Диксит, Лиан Ву, Стивен Мак и Кристофер Хьюберт из Кливлендского института исследований Лернера; Эндрю Мортон, Дэниел Фактор, Лео Ким, Джеймс Морроу и Питер Скакери из Медицинского факультета Университета Кейс Вестерн Резерв; Брайан Лиау, Шон Гиллеспи, Уильям Флавахан, Рохит Туммалапалли и Брэдли Бернстайн из Гарвардской медицинской школы и Массачусетской больницы общего профиля; Томас Хоффман и Йоханнес Зубер из Исследовательского института молекулярной патологии в Вене, Австрия; Майкл Хеманн из Института интегративных исследований рака Массачусетского технологического института имени Коха; Патрик Паддисон из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона; и Крейг Хорбински из Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета.Эта работа была поддержана VeloSano, Фонд стволовых клеток Нью-Йорка, благотворительной помощью семьи Гудманов, стипендиями CIHR Banting и грантами Национального института здравоохранения (F30CA183510, T32GM007250, R01CA154130, R01CA169117, R01CA197718, R01S01N02N02
Для получения дополнительной информации о лаборатории Tesar посетите: http://tesarlab.case.eduДля получения дополнительной информации о Медицинской школе Университета Кейс Вестерн Резерв посетите: http://case.edu/medicine.