Пятница, 23 февраля, 2024
ДомойЗдоровьеБелок, связанный с нейродегенеративными заболеваниями, связан с раком мозга у детей

Белок, связанный с нейродегенеративными заболеваниями, связан с раком мозга у детей

- Advertisement -

Инновационное исследование идентифицирует ген VAPB, ранее связанный с БАС, как ключевого игрока в медуллобластоме, предполагая его потенциал в качестве маркера и мишени для терапии этого агрессивного рака головного мозга у детей. Это открытие предлагает новый взгляд на биологию рака и возможности лечения. Клетки медуллобластомы хранятся в 3D-культуре (опухолевые сфероиды) или 2D-культуре в лаборатории исследователей. Фото: Аманда Фариа Ассони.

Белок, связь которого с нейродегенеративными расстройствами, такими как боковой амиотрофический склероз (АЛС), тщательно исследовали, также участвует в медуллобластоме — форме рака, поражающей центральную нервную систему. Медуллобластома представляет собой одну из наиболее распространенных и тяжелых опухолей головного мозга у детей, возникающую из примитивных клеток на ранних стадиях нервного развития.

Исследование, проведенное группой бразильских ученых, показало in vitro и in vivo, что ген ВАПБ связан с пролиферацией клеток в этих опухолях. Статья об исследовании опубликована в журнале S.научные отчеты.

Текущие методы лечения и потенциальные последствия

Это открытие указывает на потенциальный маркер тяжести заболевания и, после дополнительных исследований, на будущую терапевтическую цель. В настоящее время медуллобластому лечат с помощью комбинации хирургического вмешательства по удалению опухоли и лучевой терапии и/или химиотерапии, которые являются агрессивными и могут вызвать долговременное повреждение головного мозга.

VAPB означает белок B/C, ассоциированный с мембранным белком. Мембранные белки, ассоциированные с везикулами (VAMP), представляют собой семейство белков, которые играют решающую роль в клеточных процессах, особенно в метаболизме липидов и внутриклеточном транспорте. Они экспрессируются во всех типах клеток, но особенно выражены в нейронах.

В исследовании отмечена высокая экспрессия гена ВАПБ при медуллобластоме коррелирует со снижением выживаемости пациентов. Для пролиферации опухолевых клеток необходим этот белок, и его усиленное увеличение может сделать заболевание еще более агрессивным. С другой стороны, ВАПБ инактивация (нокаут) с использованием редактирования гена CRISPR/Cas9 задерживает прогрессирование клеточного цикла.

«Эти результаты открывают новые направления для понимания молекулярной основы неврологических заболеваний. Главной новизной в исследовании является связь между этим белком, связанным с нейродегенерацией, и развитием опухоли. Предыдущие исследования показали, что он экспрессируется при раке молочной железы, но до сих пор ничто не указывало на связь с раком центральной нервной системы», — сказал Освальдо Кейт Окамото, профессор Института биологических наук Университета Сан-Паулу (IB-USP).

Окамото является соавтором-корреспондентом статьи вместе с Флорисом Фойером, профессором Европейского исследовательского института биологии старения Гронингенского университета в Нидерландах. Он также был одним из руководителей диссертации первого автора Аманды Фариа Ассони во время ее докторской диссертации, которую поддерживал FAPESP.

Исследование проводилось в Центре исследования стволовых клеток и генома человека (HUG-CELL), одном из центров исследований, инноваций и распространения (RIDC), финансируемых FAPESP. HUG-CELL возглавляет Майана Затц, профессор IB-USP и соавтор статьи.

«Экспрессия этого белка снижается при БАС, и это снижение вызывает дегенерацию. С другой стороны, мы обнаружили, что высокая экспрессия VAPB при медуллобластоме коррелирует со снижением выживаемости пациентов, а когда мы удалили экспрессию белка в опухолевых клетках, клеточный цикл замедлялся, но клетки не умирали. Мы сделали первые шаги к выявлению некоторых путей, которые изменяются из-за отсутствия VAPB, но теперь нам нужно лучше понять, какие пути являются наиболее важными», — сказал Ассони агентству FAPESP.

Статистические данные по медуллобластоме в Бразилии скудны, но, по оценкам экспертов, излечение не достигается примерно в трети всех случаев. По данным Национального института рака (INCA), опухоли центральной нервной системы составляют 20% случаев рака у детей, поражая в основном детей в возрасте 5 лет и младше. Согласно отчету INCA, в общей численности населения Бразилии в период 2023-2025 годов прогнозируется в среднем 11 490 новых случаев рака центральной нервной системы. «Оценка на 2023 год: заболеваемость раком в Бразилии»: 6110 у мужчин и 5380 у женщин, что соответствует уровню заболеваемости 5,8 на 100 000 мужчин и 4,85 на 100 000 женщин. Во всем мире число случаев рака центральной нервной системы составляет около 310 000 в год (1,6% всех случаев рака).

Передовые методы

В исследовании исследователи использовали опухолевые сфероиды, трехмерные модели культуры раковых клеток, предназначенные для имитации среды in vivo. Сфероиды, использованные в исследовании, были получены из клеточных линий медуллобластомы, включая линию, которую они недавно разработали из образца опухоли пациента. Контролем служили нейральные клетки-предшественники, полученные из линии индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток (hiPSC).

Исследователи использовали РНК секвенирование и геномная инженерия CRISPR для создания клеточных линий без VAPB. Испытания in vivo проводились на мышах, но исследование также включало анализ клинических данных 632 пациентов с медуллобластомой, особенно касающихся экспрессии генов и показателей выживаемости, доступных из научной базы данных.

«Хотя VAPB обычно не связан с раком, мы обнаружили изменения в нескольких путях, классически изученных в опухолях в ВАПБ— нокаутные клетки. Рассматриваемые клеточные механизмы хорошо апробированы и широко используются в качестве маркеров агрессивности. На мой взгляд, это открытие будет стимулировать исследования других белков, поскольку они относятся к типам рака, для которых идеальных методов лечения пока не существует», — сказал Ассони.

Более раннее исследование с использованием клеточных линий, выращенных в лабораторных условиях, под руководством Окамото и опубликованное в журнале. Исследования мозга в 2020 году идентифицированы молекулы, в том числе белок OCT4, которые могут служить биомаркерами медуллобластомы.

«Многие исследователи изучают рак во всем мире, но опухоли центральной нервной системы изучены хуже, поскольку они встречаются реже, чем другие виды рака. Тем не менее, они связаны с высокой смертностью, не требуют новых методов лечения и важны с клинической точки зрения. Любой прогресс в знаниях об опухолях ЦНС будет очень ценен для пациентов и их семей», — сказал Окамото.

В 2021 году семьи пациентов создали Инициативу по медуллобластоме для сбора средств для 13 исследовательских лабораторий в США, Канаде и Германии, известную как Консорциум Cure Group 4. В журнале опубликована статья в соавторстве с членами Консорциума. Природа описывающее новаторское открытие, которое прослеживает происхождение медуллобластомы в развитии определенного типа клеток.

Ссылка: «Белок VAPB, связанный с нейродегенерацией, регулирует пролиферацию при медуллобластоме», авторы: Аманда Фариа Ассони, Тьяго Джове Мицуги, Рене Варденаар, Райан Оливейра Феррейра, Элиза Хелена Фариас Жандри, Габриэла Мачадо Новаес, Изабела Фонсека де Оливейра Гранья, Петра Баккер, Каролини Кейд, Майана Затц, Флорис Фойер и Освальдо Кейт Окамото, 9 ноября 2023 г., Научные отчеты.
DOI: 10.1038/s41598-023-45319-5

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме