Može li nam ovo novo otkriće pomoći u uklanjanju raka mozga?
Glioblastoma multiforme najčešća je vrsta raka mozga, s ugrađenim obrambenim mehanizmima koji mu daju elastičnost. Hoće li nova otkrića o obrambenoj strukturi pomoći učinkovitijem uklanjanju ovog raka?
Glioblastoma multiforme (GBM) vrsta je raka mozga koji se razvija iz neneuronskih stanica koje se nalaze u središnjem živčanom sustavu.
Nacionalni institut za rak (NCI) procjenjuje da će u 2018. u SAD-u biti postavljeno 23.880 novih dijagnoza GBM-a i drugih karcinoma središnjeg živčanog sustava.
GBM je izazov za liječenje. To je zato što su stanice koje ga tvore često otporne na terapiju, a šteta koju nanose susjednom zdravom tkivu obično je trajna, jer se mozak ne može lako popraviti.
Zbog toga su istraživači sa Sveučilišta Virginia Commonwealth u Richmondu proučavali mehanizme pomoću kojih se stanice raka štite, u nadi da će identificirati nove načine njihovog ometanja koji bi u budućnosti mogli dovesti do poboljšanih tretmana.
U studiji čiji su rezultati sada objavljeni u PNAS - znanstvenici su uspjeli identificirati mehanizam kojim matične stanice glioma izbjegavaju staničnu smrt i kako je poremetiti.
Kako matične stanice raka izbjegavaju uništavanje
Autor studije Paul B. Fisher i tim objašnjavaju da matične stanice glioma mogu izbjeći anoikis, koji je vrsta stanične smrti (ili apoptoze) koja se događa kada se stanica odvoji od izvanstaničnog matriksa. Ovo je "skela" koja podupire stanice i pomaže u regulaciji diferencijacije matičnih stanica i homeostaze.
Matične stanice glioma pružaju otpor anoikisu kroz zaštitnu autofagiju, u kojoj stanice "jedu" i "recikliraju" vlastiti stanični detritus.
Istraživači su otkrili da se u slučaju matičnih stanica glioma zaštitna autofagija regulira genom nazvanim MDA-9 / Syntenin, koji je izvorno identificirao Fisher.
Ovaj se gen, kao što su Fisher i drugi ranije pokazali, također pretjerano eksprimira kod mnogih različitih vrsta karcinoma.
U ovoj je studiji tim uspio utvrditi da inhibiranje ekspresije MDA-9 / sintenina kao da deaktivira obrambeni mehanizam matičnih stanica glioma.
"Otkrili smo da kada blokiramo ekspresiju MDA-9 / sintenina, matične stanice glioma gube sposobnost indukcije zaštitne autofagije i podliježu anoikisu, što rezultira smrću stanica raka."
Paul B. Fisher
Točnije, Fisher i suradnik u istraživanju Webster K. Cavenee - sa Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu - zajedno sa svojim kolegama primijetili su da MDA-9 / Syntenin podržava autofagiju aktiviranjem drugog gena, BCL2, koji je odgovoran za indukciju i inhibiciju stanične smrti.
Ometanje samozaštitnog mehanizma
Ali MDA-9 / Sintenin ne podržava samo autofagiju; održava ga na dovoljno niskim razinama da ne postane toksičan i destruktivan za matične stanice glioma. To se postiže signaliziranjem receptora za epidermalni faktor rasta (EGFR).
EGFR signalizacija važna je u regulaciji "rasta, preživljavanja, proliferacije i diferencijacije" stanica, a prekomjerna signalizacija dokazana je u nekoliko studija kako bi podržala rast tumora u nekoliko vrsta karcinoma.
Ali, Fisher objašnjava: "U nedostatku MDA-9 / Sintenina, EGFR više ne može održavati zaštitnu autofagiju."
"Umjesto toga," nastavlja, "slijede visoko povišene i trajne razine toksične autofagije koje dramatično smanjuju preživljavanje stanica raka."
Prema znanstvenicima, ovo je prvi put da je ta složena veza između zaštitne autofagije i izbjegavanja anoikisa istražena u GBM-u.
"Ovo je prvo istraživanje koje je definiralo izravnu vezu između MDA-9 / Sintenina, zaštitne autofagije i rezistencije na anoikis", objašnjava Fisher, napominjući da se znanstvenici uključeni u studiju "[nadaju] [mogu] iskoristiti ovaj proces razviti nove i učinkovitije tretmane za GBM i moguće druge karcinome. "
U daljnjim pokusima Fisher i tim koristili su ljudske GBM stanice i kulture matičnih stanica glioma kako bi pokazali da suzbijanje ekspresije MDA-9 / Sintenina blokira mehanizam samozaštite raka.
To se ponovno vidjelo na mišjim modelima ljudskih matičnih stanica glioma, u kojem su slučaju istraživači primijetili porast preživljavanja nakon inhibicije ekspresije MDA-9 / Sintenina.
Njihov je cilj u budućnosti provjeriti javlja li se zaštitni mehanizam koji su otkrili u ovoj studiji i u matičnim stanicama koje se nalaze u drugim vrstama raka.
I nastavit će razvijati nove načine za inhibiciju MDA-9 / sintenina, što bi, nadaju se, moglo dovesti do poboljšanog liječenja karcinoma.
