Доктор Лиор Майо и студенты
Источник: Тель-Авивский университет

Новый метод устраняет смертельные опухоли головного мозга, «лишая» их источника энергии

Новаторское исследование, проведенное в Тель-Авивском университете, эффективно уничтожило глиобластому, очень смертельный тип рака головного мозга. Исследователи достигли результата, используя метод, который они разработали, основанный на открытии двух важнейших механизмов в головном мозге, которые поддерживают рост опухоли и выживание: один защищает раковые клетки от иммунной системы, в то время как другой поставляет энергию, необходимую для быстрого роста опухоли. В ходе работы было установлено, что оба механизма контролируются клетками мозга, называемыми астроцитами, и в их отсутствие опухолевые клетки погибают и выводятся из организма.

Исследование проводилось аспиранткой Ритой Перелройзен под руководством доктора Лиора Майо из Школы биомедицины и исследований рака Шмуниса и Школы неврологии Сагола в сотрудничестве с проф. Эйтан Руппин из Национального института здравоохранения (NIH) в США. Статья была опубликована в журнале Brain и была отмечена специальным комментарием.

Исследователи объясняют: «Глиобластома - это чрезвычайно агрессивный и инвазивный рак головного мозга, для которого не существует известного эффективного лечения. Опухолевые клетки обладают высокой устойчивостью ко всем известным методам лечения, и, к сожалению, ожидаемая продолжительность жизни пациентов за последние 50 лет существенно не увеличилась. Наши результаты обеспечивают многообещающую основу для разработки эффективных лекарств для лечения глиобластомы и других типов опухолей головного мозга».

Как отмечает доктор Майо, здесь ученые подошли к проблеме глиобластомы с новой точки зрения. Вместо того чтобы сосредоточиться на опухоли, они сосредоточились на ее поддерживающем микроокружении, то есть на ткани, которая окружает опухолевые клетки. В частности, ученые изучали астроциты – основной класс клеток головного мозга, поддерживающих нормальную функцию мозга, открытый около 200 лет назад и названный так из-за их звездообразной формы. За последнее десятилетие исследования, проведенные доктором Майо и другими учеными, выявили дополнительные функции астроцитов, которые либо облегчают, либо усугубляют различные заболевания мозга. Под микроскопом они обнаружили, что активированные астроциты окружали глиобластому. Основываясь на этом наблюдении, ученые решили исследовать роль астроцитов в росте опухоли глиобластомы.

Используя животную модель, в которой возможно было удалять активные астроциты вокруг опухоли, исследователи обнаружили, что в присутствии астроцитов рак убивал всех животных с опухолями глиобластомы в течение 4-5 недель. Применив уникальный метод для специфического уничтожения астроцитов вблизи опухоли, они наблюдали драматический результат: рак исчез в течение нескольких дней, и все животные выжили. Более того, даже после прекращения лечения большинство животных выжили.

Исследователи отмечают, что в отсутствие астроцитов опухоль быстро исчезала, и в большинстве случаев рецидива не было, что указывает на то, что астроциты необходимы для прогрессирования опухоли и выживания. Поэтому ученые исследовали лежащие в основе механизмы: как астроциты превращаются из клеток, поддерживающих нормальную мозговую активность, в клетки, поддерживающие рост злокачественной опухоли.

Эта работа проливает новый свет на роль гематоэнцефалического барьера в лечении заболеваний головного мозга. Нормальная цель этого барьера - защитить мозг, предотвращая попадание веществ из крови в мозг. Но в случае заболевания головного мозга этот барьер затрудняет доставку лекарств в мозг и считается препятствием для лечения. Результаты исследования показывают, что, по крайней мере, в конкретном случае глиобластомы, гематоэнцефалический барьер может быть полезен для будущих методов лечения, поскольку он создает уникальную уязвимость - зависимость опухоли от вырабатываемого мозгом холестерина. Ученые полагают, что эта уязвимость может превратиться в уникальную терапевтическую возможность, и надеются, что результаты послужат основой для разработки эффективных методов лечения этого смертельно опасного рака мозга и других видов опухолей головного мозга.

Источники:

1. Rita Perelroizen et al, Astrocyte immunometabolic regulation of the tumour microenvironment drives glioblastoma pathogenicity, Brain (2022).

2. Kai Murk et al, Forced but effective partners in crime: how astrocytes drive the progression of glioblastoma, Brain (2022).