Коррекция иммунной системы мозга предотвращает распространение опухоли. Сенсационное ткрытие израильских ученых станет прорывом в борьбе с самым страшным и агрессивным из всех видов рака, глиобластомой или раком мозга. Рак мозга: детали открытия.
Директор исследовательского Центра биологических методов в онкологии, руководитель лаборатории исследования рака и наномедицины медицинского факультета имени Саклера Тель-авивского университета, профессор Ронит Сатчи-Файнаро подробно рассказала об исследовании.
Специалисты утверждают: Глиобластома – наиболее частая и наиболее агрессивная форма опухоли мозга, которая составляет до 52 % первичных опухолей мозга и до 20 % всех внутричерепных опухолей. На 100 000 жителей Европы и Северной Америки регистрируется 2-3 случая заболевания в год. Сегодня заболевание лечится хирургическими методами в сочетании с химиотерапией. Средняя продолжительность жизни после операции – 12-14 месяцев.
«Холодная опухоль» против иммунотерапии
«Глиобластома – это самый смертоносный тип рака центральной нервной системы, на который приходится большинство злокачественных опухолей головного мозга,- поясняет профессор Ронит Сатчи-Файнаро.– Она агрессивна, инвазивна. Ткани, подвергшиеся мутации под воздействием опухоли, распространяются за границы пораженной области на здоровые части тела. Опухоль быстро растет, что делает ее устойчивой к существующим методам лечения. Рак мозга убивает пациента в течение года. Более того, глиобластома определяется как «холодная опухоль». В ее структуре нет собственных иммунных клеток, и она не реагирует на попытки иммунотерапии активировать против нее иммунную систему».
Рак мозга: Сбой в иммунной системе
В начале исследования перед учеными стояла задача определить причину сбоя в иммунной системе мозга, что ведет к усилению деления клеток и распространению раковых клеток. Выяснилось, что частично сбой является результатом секреции белка, называемого P-селектин (SELP). Связываясь со своим рецептором на иммунных клетках мозга, он изменяет их функцию. Вместо того, чтобы препятствовать распространению раковых клеток, иммунные клетки, наоборот, подталкивают опухолевые клетки к размножению и позволяют им проникать в ткани мозга.
На следующем этапе исследования ученым удалось подавить секрецию P-селектина. Нейтрализовав тем самым сбой в иммунной системе, восстанавливая ее нормальную активность и блокируя распространение этого неизлечимого вида рака.
«Мы хотели понять, почему иммунная система мозга не выполняет свою работу,- говорит профессор Сатчи-Файнаро.– Мы исследовали взаимодействие между иммунными клетками в головном мозге и клетками глиобластомы в опухолях, которые недавно были удалены из головного мозга пациентов. К нашему удивлению, мы обнаружили, что клетки микроглии не только ничего не делают, чтобы остановить раковые клетки. Они фактически играют решающую отрицательную роль, ускоряя деление, увеличивая распространение и концентрацию клеток глиобластомы».
Сверхэкспрессия SELP
Поскольку клетки «общаются» друг с другом через белки, исследователи проверили, какие белки выделяются, когда иммунные клетки-микроглии встречаются с клетками глиобластомы. Они обнаружили шесть видов белков, производство которых резко возрастает. На следующем этапе профессор Сатчи-Файнаро и ее команда по очереди блокировали каждый из шести белков, стремясь идентифицировать и изолировать тот, который позволяет раку использовать иммунную систему мозга в своих целях. В конечном итоге они убедились, что именно белок P-селектин отвечает за нарушение функций иммунной системы и развитие глиобластомы.
«SELP – это хорошо известный белок, который обычно помогает клеткам перемещаться внутри тела, особенно лейкоцитам и клеткам эндотелия, выстилающим внутреннюю поверхность кровеносных сосудов»,- объясняет профессор Сатчи-Файнаро.- Встреча между клетками глиобластомы и клетками микроглии заставляет их экспрессировать P-селектин в больших количествах. В ходе исследования мы смогли показать, что сверхэкспрессия SELP помогает раковым клеткам перемещаться и проникать в ткани мозга».
«Отключение» белка
После ингибирования (замедления действия) SELP в доклинических моделях глиобластомы исследователи обнаружили, что в этом случае опухолевые клетки имеют более медленную скорость деления, перестают мигрировать и становятся менее инвазивными, то есть медленнее и хуже проникают в здоровые ткани. Эти результаты были получены на моделях животных и трехмерных моделях рака. Секвенирование (расшифровка) одноклеточной РНК в сотрудничестве с лабораторией доктора Асафа Мади на кафедре патологии медицинского факультета Тель-Авивского университета показало снижение злокачественных свойств раковых клеток и активацию иммунной системы против опухоли при «отключении» этого белка и нарушении связи между микроглией и глиобластомой. В результате прогрессирование опухоли в головном мозге замедлилось.
Рак мозга и нетолько: новые методы спасения жизни
Профессор Сатчи-Файнаро подчеркивает, что новое исследование может стать в новым терапевтическим методом спасения жизни пациентов. Она упоминает также, что во второй фазе клинических испытаний, которые сейчас проводятся, параллельно исследуется метод подавления производства SELP для другой цели – лечения боли, связанной с серповидно-клеточной анемией. Профессор Сатчи-Файнаро надеется, что тот факт, что лечение, ингибирующее Р-селектин, оказалось изначально безопасным, проложит путь к относительно быстрому одобрению клинических испытаний нового лечения глиобластомы.
«Пациенты с глиобластомой,- подчеркивает профессор,- нуждаются в новых методах лечения прямо сейчас». Новое исследование финансировалось Израильским фондом исследований рака (ICRF), Европейским исследовательским советом (ERC), Фондом Морриса Кана, Израильской онкологической ассоциацией (ICA) и Израильским научным фондом (ISF). В работе также принимали участие нейрохирурги Тель-Авивского медицинского центра Сураски (Ихилов), которые предоставили образцы ткани глиобластомы, удаленной во время операции, а также с нейрохирургами из Университета Джона Хопкинса и Института Либера в США, которые предоставили здоровые ткани мозга после аутопсии.
Ученые благодарят доноров и их близких за предоставленные для исследований образцы тканей мозга.
Результаты были опубликованы в ведущем научном журнале Nature Communications
Маша Хазанова