Выявлены клетки-источники злокачественного рака головного мозга

Фото из открытых источников

Глиома с мутацией гена IDH, вызванная аномалиями в определенном гене (IDH), является наиболее распространенной злокачественной опухолью головного мозга среди молодых людей в возрасте до 50 лет. Это трудноизлечимый рак головного мозга, который сложно лечить из-за высокой частоты рецидивов. До сих пор лечение было сосредоточено в основном на удалении видимой опухолевой массы. 

Однако корейская исследовательская группа впервые обнаружила, что нормальные клетки головного мозга приобретают начальную мутацию IDH и распространяются по коре головного мозга задолго до образования видимой опухолевой массы, содержащей дополнительные раковые мутации, что открывает новый путь для ранней диагностики и лечения с целью предотвращения рецидивов.

Объединенная исследовательская группа под руководством профессора Чон Хо Ли из Высшей школы медицинских наук и инженерии и профессора Сок-Гу Кана из Университета Ёнсе установила, что глиомы с мутацией IDH происходят из глиальных клеток-предшественников (GPC), присутствующих в нормальной ткани головного мозга. (Глиальные клетки-предшественники (ГКП): клетки, присутствующие в нормальном мозге и способные стать отправной точкой для злокачественных опухолей головного мозга при возникновении генетических мутаций).

В результате точного анализа опухолевой ткани, полученной в ходе обширной резекционной хирургии, и окружающей нормальной коры головного мозга исследовательская группа обнаружила, что «клетки-источники», несущие мутацию IDH, уже существовали в ткани мозга, которая на вид казалась нормальной.

Этот результат впервые доказывает, что злокачественные опухоли головного мозга не возникают внезапно в определенный момент времени, а начинают развиваться в нормальном мозге и медленно прогрессируют в течение длительного периода.

Затем исследовательская группа использовала «пространственную транскриптомику» — передовую технологию анализа, которая одновременно показывает, «какие гены где работают», — чтобы подтвердить, что эти клетки-источники с мутациями действительно являются глиальными клетками-предшественниками (ГПК), расположенными в коре головного мозга.

Кроме того, им удалось успешно воспроизвести процесс развития опухоли головного мозга на животной модели, введя ту же генетическую «драйверную мутацию», которая обнаруживается у пациентов, в клетки ГПК мышей.

Данное исследование представляет собой значительное расширение предыдущих работ, посвященных определению «происхождения» злокачественных опухолей головного мозга с диким типом гена IDH. В 2018 году объединенная исследовательская группа совершила прорыв в изучении опухолей головного мозга, показав, что глиобластома с диким типом гена IDH, типичная злокачественная опухоль головного мозга, возникает не из самого тела опухоли, а из нейронных стволовых клеток в субвентрикулярной зоне — источнике новых клеток головного мозга у взрослых.

Данное исследование проясняет, что, хотя «глиобластома с диким типом IDH» и «глиома с мутацией IDH» являются типами рака головного мозга, их исходные клетки и точки происхождения совершенно различны, что доказывает, что разные типы опухолей головного мозга имеют принципиально разные процессы развития.

«Опухоли головного мозга могут возникать не совсем там, где видна опухолевая масса. Целенаправленный подход, сфокусированный на клетках-источниках и месте их возникновения в зависимости от подтипа опухоли головного мозга, станет решающим ключом к изменению парадигмы ранней диагностики и лечения, подавляющего рецидивы», - отметил соавтор исследования профессор Сок-Гу Кан.

На основе этих результатов исследований компания Sovagen Co., Ltd, стартап, созданный преподавателями KAIST, разрабатывает инновационный препарат на основе РНК для подавления развития и рецидива злокачественных опухолей головного мозга с мутацией IDH. Кроме того, больница Северанс в рамках корейско-американского проекта по созданию инновационных результатов исследований занимается разработкой технологий для обнаружения и контроля ранних мутантных клеток в резистентных опухолях головного мозга.

Чон Вон Пак  из KAIST сказал: «Это достижение стало возможным благодаря объединению возможностей KAIST в области фундаментальных научных исследований мирового класса с клиническим опытом больницы Ёнсей Северанс. Вопрос, который я постоянно задавал себе во время лечения пациентов — «Откуда берется эта опухоль?» — стал отправной точкой этого исследования».