Ученые изучили новые механизмы распространения метастазов меланомы в головной мозг

Метастазирование в головной мозг является одной из наиболее распространенных причин смерти от рака и очень часто встречается у пациентов с прогрессирующей меланомой. Хотя новые методы иммунотерапии эффективны для некоторых пациентов с метастазами в головной мозг, мало что известно о причинах распространения меланомы. Авторы нового исследования изучили новые механизмы распространения меланомы в головной мозг. Результаты научной работы опубликованы в журнале Cell.

Практическая значимость работы

Колумбийские исследователи раскрыли детали, которые помогут разработать новое поколение методов лечения.

«Метастазы в головной мозг чрезвычайно распространены у пациентов с меланомой, но у нас было лишь элементарное понимание лежащей в основе биологии», — утверждает руководитель исследования Бенджамин Изар (Benjamin Izar) из Колледжа врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета (Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons). «Наше исследование дает нам новое представление о геномике, иммунологии и пространственной организации этих опухолей и служит основой для дальнейших открытий и терапевтических исследований».

Новизна исследования

Чтобы понять, почему метастазы меланомы в головной мозг не поддаются текущему лечению, ученым необходимо было изобрести новые методы для проведения одноклеточного генетического анализа замороженных образцов головного мозга.

«Такие исследования обычно проводятся на свежих образцах мозга, которых не хватает, что резко ограничивает количество опухолей, которые могут быть проанализированы. Напротив, в нашем банке тканей есть много замороженных образцов меланомы», — утверждает Изар. «Это нововведение также позволило нам проанализировать ткани пациентов, которые не получали лечения, что позволило нам изучить биологию опухоли и ее микроокружение до того, как они будут изменены терапией».

Материалы и методы исследования

Изучив метастатические опухоли у нескольких десятков пациентов с меланомой, Изар с соавторами исследования проанализировали гены, экспрессирующиеся в более чем 100 000 отдельных клетках.

Новое понимание метастазов меланомы в головном мозге

Анализ показал, что метастазы меланомы в головном мозге более хромосомно нестабильны, чем метастазы меланомы в других областях организма.

«Хромосомная нестабильность — это постоянное увеличение и потеря больших фрагментов хромосом; данный процесс запускает сигнальные пути, которые повышают вероятность распространения клеток и улучшают способность подавлять иммунный ответ организма», — утверждает Йоханнес Мелмс (Johannes Melms), один из первых авторов исследования.

Эти пути могут быть важными терапевтическими мишенями. 

«Несколько экспериментальных препаратов, которые уменьшают хромосомную нестабильность, скоро будут испытаны на людях», — утверждает Мелмс. «Теперь у нас есть обоснование для оценки этих препаратов у пациентов с метастазами меланомы в головном мозге».

Как метастатические клетки прячутся от иммунной системы?

Исследователи также обнаружили две другие характерные черты метастазов меланомы в головной мозг, которые помогают скрыть клетки от иммунной системы. Исследователи обнаружили, что метастазы изменяют иммунные клетки, в частности макрофаги и Т-клетки, в микроокружении опухоли таким образом, что способствуют росту опухоли. Также ученые обнаружили, что клетки принимают внутри мозга состояние, подобное состоянию нервных клеток.

«Возможно, что эти изменения помогают опухолевым клеткам адаптироваться и выжить в новой среде, избегая при этом последующих иммунных реакций», — заключает автор исследования Яна Бирманн (Jana Biermann).

Статья по теме: Что такое карциноматозный менингит?