Рак мозга: новый тест помогает выловить самые опасные клетки

2020-10-16 12:52

Учёные разработали систему, которая позволяет выделять самые опасные клетки раковой опухоли (не только мозга). Он должен помочь как в разработке новых лекарств, так и в прогнозировании течения болезни.

Учёные разработали систему, определяющую самые опасные клетки раковой опухоли. Выделив самые агрессивные клетки, биологи могут изучить работу их генов и создать лекарства, направленные на их подавление. А ещё тест поможет спрогнозировать течение болезни.

Свою разработку исследователи опробовали на глиобластоме – самом распространённом и агрессивном типе рака мозга у взрослых.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Biomedical Engineering.

Раковые клетки потребляют ресурсы организма, но не выполняют функций здоровых клеток. Если бы таких "эгоистичных" клеток было мало, организм, так сказать, легко прокормил бы паразита. Но раковые клетки размножаются и вытесняют окружающие здоровые клетки. Более того, для них не существует предела в 52 деления, который ограничивает размножение их здоровых "собратьев". В конце концов орган, поражённый разросшейся опухолью, теряет возможность нормально функционировать.

Кроме того, раковые клетки подвижны. Перемещаясь по организму, они создают новые опухоли (метастазы) в самых разных его местах, зачастую – в жизненно важных органах.

Таким образом, главная опасность раковых клеток заключена в двух их "суперспособностях": неограниченном размножении и поразительной подвижности. Новый тест определяет самые опасные клетки опухоли, ориентируясь именно на эти два параметра.

Способность клеток к размножению определяется по темпам прироста "потомков". А для измерения подвижности применяются Y-образные трубки диаметром в доли миллиметра. Самые подвижные клетки быстрее всего продвигаются по этим трубкам, сжимаясь и проталкивая себя вперёд.

Узкие разветвлённые трубки напоминают пути, по которым раковые клетки распространяются в организме. Перевод Вести.Ru.

Иллюстрация Johns Hopkins University.

В прошлом году группа продемонстрировала, что эта схема успешно работает с раковыми клетками молочной железы. Теперь биологи опробовали её на клетках агрессивного рака мозга – глиобластомы.

Идея состоит в этом, чтобы отделить самые агрессивные клетки и тщательно изучить их. Это позволит создать лекарства, нацеленные именно на клетки, играющие самую важную роль в росте и метастазировании опухоли.

"Поскольку [теперь] мы обладаем уникальной возможностью идентифицировать эти смертельные клетки, мы предполагаем использовать эту платформу для проверки потенциальных терапевтических средств, чтобы эффективно блокировать вторжение и/или распространение этих клеток и, в конечном итоге, улучшить выживаемость пациентов, применяя точную медицину на практике", – объясняет глава исследовательской группы Константинос Константопулос (Konstantinos Konstantopoulos) из Университета Джонса Хопкинса.

Учёные уже сделали первые шаги в этом направлении. Выделив наиболее агрессивные клетки глиобластомы, биологи секвенировали их РНК. Таким путём эксперты определили, какие гены в этих клетках работают (экспрессируются), а какие бездействуют. То же самое авторы проделали с рядовыми клетками опухоли и сравнили результаты. Оказалось, что существует целый ряд генов, повышенная активность которых делает раковую клетку очень агрессивной.

Ещё одно возможное применение теста – прогностика. Понятно, что агрессивность всей опухоли зависит от того, насколько активны её "передовые" клетки. Поэтому новый тест поможет предсказать течение болезни и в перспективе подобрать оптимальное лечение. А если данный вид рака всё ещё плохо поддаётся терапии, то пациент по крайней мере будет знать, сколько у него времени. Так обстоит дело с глиобластомой, которая убивает человека за срок от 6 до 29 месяцев.

Чтобы проверить прогностический потенциал теста, авторы исследовали сохранённые клетки 28 умерших пациентов. В 85% случаев результаты теста позволили правильно определить темпы течения болезни.

Такой же анализ биологи проделали с клетками пяти пациентов, у которых болезнь была ещё только в начальной стадии. Во всех этих случаях агрессивность опухоли была спрогнозирована верно.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что у раковых клеток есть ещё один способ распространения: они "заражают" соседние здоровые клетки, превращая их в раковые.

Также мы писали о новых стратегиях лечения глиобластомы, в том числе об использовании для этого генетически модифицированных вирусов.

Подробнее читайте на ...

клетки опухоли самые клеток ещё раковые болезни биологи

Доказано: стресс пробуждает раковые клетки ото сна

Учёные выяснили, что гормоны стресса активируют "спящие" раковые клетки, которые могут вызвать рецидив опухоли. Но медики знают, как предотвратить эту беду. vesti.ru »

2020-12-04 12:41

В России создан материал для восстановления мозга

Учёные из Владивостока разработали гидрогель, который можно использовать для восстановления нервной ткани мозга после повреждений. Также новинка пригодится для борьбы с злокачественными опухолями и адресной доставки лекарств. vesti.ru »

2020-08-13 17:29

Ученые смогли уменьшить рост раковых клеток

Митохондрии сжигают кислород и обеспечивают организм энергией. Клетки, испытывающие недостаток кислорода или питательных веществ, должны быстро менять запас энергии, чтобы продолжать расти. Ученые из Института биологии старения Макса Планка показали, что митохондрии перепрограммированы в условиях недостатка кислорода и питательных веществ. Опухоли поджелудочной железы также могут использовать этот механизм перепрограммирования, чтобы продолжать расти, несмотря на снижение уровня питательных веществ и кислорода. Исследователи полагают, что белки в этом недавно открытом сигнальном пути могут стать хорошей мишенью для лечения рака поджелудочной железы, для которого в настоящее время нет лекарств.

Клетки приспосабливаются к недостатку кислорода, переключая свою энергию на гликолиз, в котором сахар сбраживается без кислорода. Это может быть необходимо, например, в пожилом возрасте, поскольку клетки организма часто меньше снабжаются кислородом и питательными веществами. Кроме того, раковые клетки могут столкнуться с этой проблемой, потому что некоторые опухоли имеют плохое кровоснабжение и, следовательно, мало кислорода и питательных веществ попадают в клетки.

«В течение некоторого времени было известно, что клетки уменьшают количество митохондрий, когда им не хватает кислорода, и переключаются на гликолиз. Теперь мы обнаружили, что оставшиеся митохондрии дополнительно перепрограммированы, чтобы соответствовать новым требованиям», - объясняет директор Института Томас Лангер.

Переключение со встроенным таймером

Это происходит через недавно открытый сигнальный путь в клетке: протеаза в мембране митохондрий активируется во время превращения в гликолиз и затем расщепляет различные белки в органеллах. В результате новые митохондрии не могут быть сформированы, а оставшиеся митохондрии изменяют свой метаболизм. Этот процесс в конечном итоге останавливается сам по себе, так как протеаза начинает разлагаться при высокой активности.

«Этот сигнальный путь не только имеет встроенный таймер, но также обеспечивает очень быструю реакцию на дефицит кислорода», - сказал Лангер.

Снижение роста опухолевых клеток

Ученые исследовали раковые клетки, взятые от пациентов с опухолями поджелудочной железы. Эти опухоли растут при дефиците кислорода и очень агрессивны. Ученые смогли уменьшить рост опухоли, отключив сигнальный путь в митохондриях. Это наблюдалось в раковых клетках в чашке Петри, а также в опухолях поджелудочной железы у мышей, пишет EurekAlert.

«В настоящее время не существует лечения рака поджелудочной железы. Я считаю, что эта протеаза может быть очень интересной терапевтической мишенью, потому что мы видели, что сигнальный путь также активен у пациентов с раком поджелудочной железы», - объясняет Лангер. «Тем не менее, нет никаких известных веществ, которые влияют на эту протеазу».

kapital-rus.ru »

2019-11-11 19:56

Революция в онкологии. Лауреатами Нобелевской премии по медицине стали ученые, разработавшие иммунные препараты

В Стокгольме объявили лауреатов Нобелевской премии по медицине за 2018 год. Обладателями престижнейшей научной премии стали американец Джеймс Эллисон и японец Тасуку Хондзё за проект, связанный с разработкой нового метода иммунотерапии рака. На научном языке работа ученых звучит как «открытие контрольных точек иммунного ответа, способных останавливать развитие иммунной реакции организма на опухоль, и разработку препаратов, ингибирующих контрольные точки». kapital-rus.ru »

2018-10-01 15:07

Троянский конь в опухоли: синтетические клетки будут убивать рак изнутри

Миф о троянском коне на медицинский лад. Израильские учёные создали синтетические клетки, которые действуют как "нанофабрики" и борются с раковыми опухолями изнутри. Они проникают в злокачественные ткани незамеченными, активируются и начинают производство белков-убийц, которые уничтожают рак. vesti.ru »

2018-02-19 15:20

Фото: informvest.net

Ученые установили, что раковые опухоли могут порабощать здоровые клетки

Ученые из Института онкологии при Манчестерском университете выяснили, что раковые клетки могут порабощать здоровые клетки. В процессе исследования они увидели, что для этого злокачественные образования используют коммуникационные сети и мутацию гена KRAS, отвечающего за деление клеток. В результате получается, что … informvest.net »

2016-04-16 09:27

Фото: lenta.ru

Раковые опухоли оказались способны эксплуатировать здоровые клетки

Группа ученых из Института исследования рака и Манчестерского университета обнаружили, что раковые клетки способны заставить здоровые клетки помогать своему размножению. Для этого они используют мутировавший ген, отвечающий за деление клеток. Результаты опубликованы в журнале Cell. lenta.ru »

2016-04-15 08:01