Исследователи из Немецкого онкологического научного центра (German Cancer Research Center) подробно описали, как нейроны мозга устанавливают контакт с агрессивными глиобластомами и тем самым способствуют росту опухоли. Новый механизм активации опухоли обеспечивает отправную точку для клинических испытаний.
Нейроны передают свои сигналы друг другу через синапсы, тонкие клеточные проекции с терминалами, которые контактируют с другими нейронами. Исследователи обнаружили, что нейроны в головном мозге образуют такие виды прямых межклеточных контактов с опухолевыми клетками агрессивных глиобластом, также таким образом передавая импульсы раковым клеткам. Исследование опубликовано в научном журнале Nature.
Сети нейронов и опухолевых клеток
Глиобластомы проникают в здоровый мозг диффузно, как грибковая сеть. В результате они не могут быть полностью удалены хирургическим путем и тем самым переживают интенсивную химиотерапию и лучевую терапию. Таким образом, глиобластомы являются одними из самых опасных опухолей; среднее время выживания человека составляет 15 месяцев после постановки диагноза.
Материалы и методы исследования
В ходе исследования ученые пересадили клеточные культуры с человеческими нейронами и опухолевыми клетками мышам и наблюдали рост глиобластом. Для этого они использовали широкий спектр современных методов микроскопии, которые обеспечивают детальные трехмерные изображения связей, между нейронами и опухолевыми клетками, а также показывают их молекулярную структуру и сигналы внутри клеток.
Электрические записи опухолевых клеток выявили электрические токи, генерируемые синаптическими связями, которые формируют отправную точку для дальнейшей обработки этих сигналов в опухолевых клетках.
Результаты научного исследования
«Мы смогли показать, что передача сигнала от нейронов к опухолевым клеткам на самом деле работает как стимуляция синапсов между самими нейронами», – сообщает автор исследования Томас Кунер (Thomas Kuner).
«Опухолевые клетки не только взаимосвязаны в мозге как нейроны; они также получают прямые сигналы от них», – объяснил ведущий автор исследования Фрэнк Винклер (Frank Winkler).
Как именно активация опухолевой клетки в конечном итоге приводит к увеличению роста опухоли и инвазии клеток глиомы в здоровые области мозга, еще предстоит выяснить. Понятно, что этот механизм может быть заблокирован у животных. Возможные способы включают значительное снижение активности мозга (например, под общим наркозом) и фармакологические вмешательства.
Авторы другого исследования установили, что токсины стволовых клеток излечивают опухоль головного мозга.
