Przerzuty do mózgu są jedną z najczęstszych przyczyn zgonów związanych z nowotworami i występują bardzo często u pacjentów z zaawansowanym czerniakiem. Chociaż nowe immunoterapie są skuteczne u niektórych pacjentów z przerzutami czerniaka do mózgu, niewiele wiadomo na temat przyczyn rozprzestrzeniania się czerniaka do mózgu i niższych wskaźników odpowiedzi na wiele terapii.
Naukowcy z Columbia ukończyli obecnie jedno z najbardziej kompleksowych badań komórek znajdujących się w przerzutach czerniaka do mózgu, odkrywając szczegóły, które mogą pobudzić rozwój terapii nowej generacji.
„Przerzuty do mózgu są niezwykle powszechne u pacjentów z czerniakiem, ale mamy tylko szczątkową wiedzę na temat biologii leżącej u ich podstaw” – mówi kierownik badania, dr n. med. Benjamin Izar, adiunkt na Uniwersytecie Columbia Vagelos College of Physicians and Surgeons. „Nasze badanie daje nam nowy wgląd w genomikę, immunologię i organizację przestrzenną tych guzów i służy jako podstawa do dalszych odkryć i badań terapeutycznych”.
Innowacyjne metody pozwalają na głębszą analizę
Aby zrozumieć, dlaczego przerzuty czerniaka do mózgu wymykają się obecnym metodom leczenia, Izar i jego zespół musieli wynaleźć nowe techniki wykonywania analiz genetycznych pojedynczych komórek w zamrożonych próbkach mózgu.
„Takie badania są zwykle przeprowadzane na świeżych próbkach mózgu, których brakuje, co drastycznie ogranicza liczbę guzów, które można analizować. W przeciwieństwie do tego, w naszym banku tkanek mamy wiele zamrożonych próbek czerniaka” – mówi Izar.
„Ta innowacja pozwoliła nam również przeanalizować tkanki pacjentów, którzy nie byli leczeni, co pozwoliło nam zobaczyć biologię guza i jego mikrośrodowisko, zanim zostaną zmienione przez terapię”.
Ujawniono cele terapeutyczne
W przypadku guzów przerzutowych od kilkudziesięciu pacjentów z czerniakiem, Izar i jego współpracownicy przeanalizowali geny wyrażane w ponad 100 000 pojedynczych komórek.
Analiza wykazała, że przerzuty czerniaka do mózgu są bardziej niestabilne pod względem chromosomalnym niż przerzuty czerniaka w innych częściach ciała.
„Niestabilność chromosomowa to nieustanny przyrost i utrata dużych fragmentów chromosomów; proces ten uruchamia szlaki sygnalizacyjne, które sprawiają, że komórki są bardziej podatne na rozprzestrzenianie się i lepiej tłumią odpowiedź immunologiczną organizmu” – mówi dr Johannes C. Melms, molekularny pracownik habilitowany w laboratorium Izara i jeden z pierwszych autorów badania.
Te szlaki mogą być ważnymi celami terapeutycznymi. „Kilka eksperymentalnych leków zmniejszających niestabilność chromosomów zostanie wkrótce przetestowanych na ludziach” – mówi Melms. „Mamy teraz uzasadnienie, aby ocenić te leki u pacjentów z przerzutami czerniaka do mózgu”.
Ukrywanie się przed układem odpornościowym
Naukowcy odkryli również dwie inne cechy przerzutów czerniaka do mózgu, które mogą pomóc w ukryciu komórek przed układem odpornościowym pacjenta. Naukowcy odkryli, że przerzuty zmieniają komórki odpornościowe, w szczególności makrofagi i limfocyty T, w mikrośrodowisku guza w sposób, który promuje wzrost raka. Odkryli, że komórki przyjmują w mózgu stan podobny do neuronów.
„Możliwe, że te zmiany pomagają komórkom nowotworowym w adaptacji i przetrwaniu w nowym środowisku, jednocześnie unikając reakcji immunologicznych” – mówi dr Jana Biermann, habilitant w laboratorium Izar i jeden z pierwszych autorów badania.
Pierwsza analiza przestrzenna
Wreszcie badaczom udało się przeprowadzić pierwszą przestrzenną analizę przerzutów czerniaka do mózgu, analizując i łącząc analizy wielu skrawków guzów w sposób, w jaki skaner CT tworzy trójwymiarowe obrazy.
„Okazuje się, że istnieje spora zmienność geograficzna między jednym guzem a drugim, a nawet w obrębie danego guza, pod względem szlaków metabolicznych i immunologicznych” – mówi Izar.
„Dopiero zaczynamy rozumieć, jak myśleć o zmienności przestrzennej, ale jasne jest, że będzie to kluczem do zwiększenia szans na całkowitą odpowiedź guza na nowe terapie”.
Komentarze
[ z 0]