Лекарственный препарат от рака молочной железы может остановить рост опухоли головного мозга

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Genetics, ученые из Северо-Западного университета (Northwestern University) в Эванстоне обнаружили, что препарат для лечения рака молочной железы поможет в борьбе с опухолями головного мозга.

Актуальность проблемы

Усовершенствованные научные методы позволили исследователям лучше понять, как работает геном человека. Изучая геном и эпигеном раковых опухолей головного мозга, исследователи научились прогнозировать исход заболевания. Секвенирование генома раковых опухолей часто используется, чтобы помочь определить тип рака у человека и выбрать эффективное лечение. Хотя геномика рака используется уже несколько лет, ученые все еще изучают наилучший способ использования геномной информации для классификации рака.

Одной из областей, которой до сих пор уделялось мало внимания, является статус метилирования генома рака вокруг определенных генов. Метилирование относится к наличию или отсутствию метильной группы в молекуле основания внутри гена, которая может влиять на экспрессию гена. Этот контроль генетической экспрессии называется эпигенетикой.

На уровни экспрессии определенных генов также могут влиять вариации числа копий (CNV). CNV возникают из-за того, что некоторые участки ДНК повторяются, а количество повторов варьируется у разных людей из-за делеций или дупликаций ДНК. Большое количество копий определенной последовательности могут лежать в основе онкологических заболеваний. Тип рака головного мозга, называемый менингиомой, известен разнообразием CNV, возникающих между геномами разных опухолей. CNV также могут влиять на метилирование, что дополнительно влияет на экспрессию генов. 

Материалы и методы обследования

Ученые решили изучить как уровень метилирования в геномах менингиомы, так и количество повторяющихся последовательностей ДНК в различных CNV. Исследователи активировали определенные гены в геноме рака, которые, как известно, контролируют рост и восстановление. 

Используя геномные данные 565 опухолей, взятых у двух групп пациентов, за которыми наблюдали в течение 5-6 лет, исследователи определили метилирование ДНК геномов рака. 

В последующем ученые проанализировали это наряду с наличием количества повторяющихся последовательностей ДНК в определенных точках генома, а также рассмотрели РНК, присутствующую в опухолях, чтобы определить, какие гены экспрессировались, а какие нет. Исследователи затем протестировали препарат абемациклиб, противораковый препарат, уже используемый для лечения рака молочной железы, на опухолевых клетках в клеточных линиях, органоидах и ксенотрансплантатах у мышей.

Результаты научной работы

Ученые обнаружили, что у пациентов, которые принимали абемациклиб, размеры опухоли головного мозга уменьшились, а симптомы заболевания стали менее заметными. Авторы исследования обнаружили, что просмотр только количества повторов в определенных генах не позволяет точно прогнозировать результаты лечения пациентов, но просмотр количества повторов генов наряду с уровнем метилирования выявил 3 различных степени опухоли.

Чуть более одной трети опухолей в когорте были обозначены как «интактные мерлиновые» менингиомы, зафиксированные у пациентов с наилучшими результатами. В этих опухолях не было аномального количества повторов в гене, кодирующем белок под названием мерлин, который действует как супрессор опухоли. У 38% пациентов были менингиомы, которые характеризовались потерей гена, кодирующего мерлин, и подавлением других генов, подавляющих опухоль, из-за метилирования.

У 28% регистрировались гипермитотические менингиомы, где у пациента было не только меньше повторов гена, кодирующего мерлин, но и ряд повторов других генов, которые вызывали либо усиление роста, либо снижение подавления опухоли. Метилирование в их организме позволило увеличить экспрессию гена, который, как известно, способствует росту клеток. У этих пациентов были наименее благоприятные исходы.

Результаты исследования показали, что препарат абемациклиб можно использовать для лечения пациентов, у которых были выявлены либо иммунообогащенные опухоли, либо гипермитотические опухоли.

По словам автора исследования, Стивена Мэджилла (Stephen Magill), в предыдущих испытаниях не удавалось выявить лекарственные вещества, которые могли бы надежно лечить менингиому, но идентификация биомаркера поможет выявить пациентов, к которым можно применить определенные методы лечения.

Авторы другого исследования утверждают, что новая модель поможет определить, насколько агрессивно следует лечить рак легких.