Śmiertelny rak mózgu zatrzymał się dzięki nowemu związkowi
Glejak wielopostaciowy, jedna z najbardziej śmiertelnych postaci raka mózgu, mógł znaleźć swoją nemezis. Nowe badania pokazują, że guz, który jest notorycznie trudny w leczeniu, może zostać zatrzymany przez eksperymentalny związek.
Glejak wielopostaciowy jest szczególnie agresywną postacią guza mózgu, z medianą przeżycia 10–12 miesięcy.
Jednym z powodów, dla których glejaki są tak śmiertelne, jest to, że powstają z pewnego rodzaju komórek mózgowych zwanych astrocytami.
Komórki te mają kształt gwiazdy, więc po utworzeniu guzów rozwijają się macki, co utrudnia ich chirurgiczne usunięcie.
Ponadto guzy szybko się rozwijają. Dzieje się tak, ponieważ astrocyty zapewniają wsparcie neuronom i kontrolują ilość krwi, która do nich dociera; tak więc, gdy powstają guzy, mają dostęp do dużej liczby naczyń krwionośnych, pomagając komórkom rakowym rosnąć i bardzo szybko się rozprzestrzeniać.
Innym powodem, dla którego glejaki są tak trudne do leczenia, jest ich wysoki wskaźnik nawrotów. Wynika to częściowo z subpopulacji komórek zawartych w guzie zwanych komórkami macierzystymi glejaka (GSC) - rodzajem samoregenerujących się nowotworowych komórek macierzystych, które kontrolują wzrost guzów.
Dr Subhas Mukherjee, asystent profesora patologii na Northwestern University Feinberg School of Medicine w Chicago, Illinois, wraz z kolegami badają zachowanie tych komórek od kilku lat.
Opierając się na poprzednich badaniach, Mukherjee i zespół odkryli, że komórki te zawierają wysoki poziom enzymu o nazwie CDK5.
Naukowcy pokazują w swoich nowych badaniach, że blokowanie tego enzymu powstrzymuje wzrost glejaka wielopostaciowego i hamuje zdolność samoregeneracji GSC.
Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Raporty komórkowe.
Inhibitor CDK5 zatrzymuje wzrost guza
Poprzednie badania wykorzystujące plik Drosophila model muchy guzów mózgu przeprowadzony przez Mukherjee i zespół ujawnił, że wyciszenie genu kodującego CDK5 zmniejszyło rozmiar guza i liczbę GSC.
Dalsze badania genetyczne u ludzi z glejakiem ujawniły, że osoby te miały również wysoki poziom enzymu CDK5.
Mukherjee dokładniej opisuje proces badawczy, mówiąc: „Zaczęliśmy przeprowadzać testy w naszym laboratorium i odkryliśmy, że CDK5 sprzyja wysokiemu poziomowi macierzystości w komórkach, więc rozmnażają się i rosną bardziej”.
„Wyizolowaliśmy komórki, które były najbardziej podobne do macierzystych i stwierdziliśmy, że mają one wysoki poziom CDK5 w porównaniu z tymi, które są mniej podobne do macierzystych”.
Następnie naukowcy zastosowali inhibitor CDK5 do ludzkich komórek glejaka. To powstrzymało wzrost guzów i spowodowało, że GSC straciły część swojej łodygi, co utrudniło im regenerację.
Naukowcy przetestowali również skuteczność tego blokera enzymu na trzech głównych podtypach glejaka wielopostaciowego: neuronalnym, klasycznym i mezenchymalnym.
Spośród nich wykazano, że ten ostatni podtyp ma niższe poziomy CDK5, więc w przyszłości to nowe podejście może nie przynosić tak znaczących korzyści pacjentom z glejakiem mezenchymalnym.
Nowy związek może powstrzymać nawrót guza
Mukherjee komentuje, jak odkrycia jego i jego zespołu mogą zmienić praktyki terapeutyczne w leczeniu glejaka wielopostaciowego:
„Śmiertelność z powodu glejaka wielopostaciowego zmieniła się tylko nieznacznie w ciągu ostatnich 30 lat” - mówi. „Obecny lek, temozolomid, jest dość skuteczny w przypadku nawrotu guza - a jednym z głównych problemów związanych z glejakami wielopostaciowymi jest skłonność do nawrotów”.
Ale stosowanie inhibitora CDK5 w połączeniu z tym lekiem chemioterapeutycznym może hamować wzrost guza i powstrzymać jego nawrót.
„Chodzi o to, aby zabić pozostałości i komórki macierzyste glejaka po chemioterapii” - mówi Mukherjee. „To są komórki, które przetrwają i powodują nawroty”.
Inhibitor CDK5 - zwany CP681301 - może przekraczać barierę krew-mózg, wyjaśnia, a wyniki tego badania sugerują, że związek ten jest idealny do tworzenia nowych leków.
Mukherjee już pracuje nad zaprojektowaniem takiego leku i ma nadzieję, że proces ten będzie dość szybki. „Mamy nadzieję, że w ciągu kilku miesięcy wygenerujemy kilka modeli i zaczniemy testować” - mówi badacz.
