Информация о генетическом заболевании, вызывающем рак мозга, помогает ученым лучше понять наиболее распространенный тип опухоли головного мозга у детей.
В новом исследовании ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Санкт-Петербурге. Луи идентифицировал путь роста клеток, который необычно активен при детских опухолях головного мозга, известных как глиомы. Ранее они определили, что тот же путь роста является критическим фактором образования и роста опухоли головного мозга при нейрофиброматозе-1 (NF1), синдроме наследственной предрасположенности к раку.
"Это говорит о том, что разработанные нами инструменты для диагностики и лечения NF1 также могут быть полезны при спорадических опухолях головного мозга," говорит старший автор Дэвид Х. Гутманн, доктор медицинских наук, Дональд О. Семейный профессор неврологии Шнаков.
Выводы появятся в декабре. 1 в генах и развитии.
NF1 является одним из наиболее распространенных синдромов предрасположенности к опухоли, но на его долю приходится лишь около 15 процентов педиатрических глиом низкой степени злокачественности, известных как пилоцитарные астроцитомы. Большинство этих опухолей головного мозга возникают спорадически у людей без NF1.
Более ранние исследования показали, что большинство спорадических пилоцитарных астроцитом обладают аномальной формой сигнального белка, известного как BRAF. В опухолевых клетках часть другого белка ошибочно сливается с бизнес-концом BRAF.
Ученые подозревали, что странное слияние белков стимулировало клетки к более частому росту и делению, что приводило к опухолям. Однако, когда они давали мышам ту же аберрантную форму BRAF, они наблюдали различные результаты. Иногда образовывались глиомы, но в других случаях не было заметного эффекта или кратковременный период усиленного роста и деления клеток. В других исследованиях клетки стареют и преждевременно умирают.
Гутманн, директор Центра нейрофиброматоза Вашингтонского университета, ранее показал, что глиомы, ассоциированные с NF1, возникают из определенных клеток головного мозга.
По словам Гутманна, влияние аномальной функции гена NF1 на определенные типы клеток помогает объяснить, почему глиомы чаще всего обнаруживаются в зрительных нервах и стволе мозга детей с NF1 – именно в этих областях находятся восприимчивые типы клеток.
Имея это в виду, Гутманн и его коллеги протестировали эффекты необычного гибридного белка BRAF в нервных стволовых клетках мозжечка, где часто образуются спорадические пилоцитарные астроцитомы, и в клетках коры головного мозга, где опухоли почти никогда не развиваются.
"Аномальный BRAF приводит к усилению роста только тогда, когда он помещается в нервные стволовые клетки мозжечка, но не в кору," Гутманн говорит. "Мы также обнаружили, что введение гибридного BRAF в зрелые глиальные клетки мозжечка не имело никакого эффекта."
Когда слияние BRAF вызывает повышенную пролиферацию клеток, постдокторанты Апарна Каул, доктор философии, и И-Сьен Чен, доктор философии, показали, что он активирует тот же путь клеточного роста, называемый мишенью рапамицина у млекопитающих (mTOR), который обычно также контролируется белком NF1. Уже существует обширный объем исследований пути mTOR, включая потенциальные методы лечения для подавления его функции при других формах рака.
"Возможно, мы сможем использовать эти идеи и нашу предыдущую работу в NF1 для улучшения лечения этих распространенных детских опухолей головного мозга, и это очень интересно," Гутманн говорит.
Гутманн и его коллеги в настоящее время работают над выявлением большего количества факторов, которые делают определенные клетки мозга уязвимыми для опухолевых эффектов мутации гена NF1 и слияния BRAF. Они также разрабатывают модели на животных спорадической пилоцитарной астроцитомы для открытия и тестирования лекарств.