האם נוירונים ממלאים תפקיד בצמיחת והתפתחות גידולי מוח? למדענים מבית החולים לחקר הילדים של סנט ג'וד ובביילור קולג' לרפואה יש עדויות המראות שעבור אפנדימומות בילדות, כן. אין טיפולים ממוקדים זמינים לטיפול באפנדיומה, בעיקר בגלל חוסר הבנה של המיקרו-סביבה של הגידול. על ידי מינוף מודל עכברי שפותח לאחרונה, מדענים חקרו את האינטראקציה בין תאי אפנדיומה ונוירונים שמסביב. הם מצאו שלהיפראקטיבציה של תת-קבוצה ספציפית של נוירונים יש השפעות שונות על התפשטות תאי הגידול. ייצור מוגבר של סרוטונין במיקרו-סביבה של הגידול מניע את צמיחת הגידול. הממצאים פורסמו היום ב טֶבַע.
העבודה גילתה שתאי אפנדיומה לוקחים סרוטונין ומפקידים אותו על כרומטין, מה שמבטיח שגנים המעודדים צמיחת גידול נשארים פעילים. לאחר מכן, עיכוב תהליך זה חסם לאחר מכן את צמיחת הגידול. זיהוי קשר ישיר בין התקדמות הגידול ואינטראקציה גידול-נוירונית פותח דלתות לבדיקות נוספות של תרופות החוסמות את ספיגת הסרוטונין -; טיפול פוטנציאלי לא נחקר לגידולי מוח.
בתחום גידולי המוח, התעלמנו במידה רבה מהנוירונים הנורמליים במוח וחשבנו שתאי גידול סתם פולשים למרחב שלהם. מחקרים אחרונים הראו, עם זאת, שכאשר אתה מפעיל תאי עצב יתר, זה מניע את התפשטות הסרטן. זה מרמז שיש שם תקשורת פונקציונלית שממש התעלמנו ממנה או שפשוט לא חקרנו אותה".
סטיבן מאק, דוקטור, מחבר שותף למחקר, המחלקה לנוירוביולוגיה התפתחותית בסנט ג'וד
לראות אפנדיומה מנקודת מבט חדשה
חקר גידולי מוח נהנה מגישה הוליסטית להבנת התפתחות וצמיחת הגידול. המידה שבה גידולים מקיימים אינטראקציה עם סביבתם ומשפיעים עליהם, ולהיפך, עדיין מתגרה, אבל היא פותחת דלתות לאפיקים חדשים של מחקר עם פוטנציאל טיפולי עצום. זה רלוונטי במיוחד לסוגי סרטן קשים לטיפול, כגון אפנדיומה, הסוג השלישי בשכיחותו של גידולי מוח בילדים. המחקר הנוכחי מציע תובנות בסיסיות לגבי האופן שבו ויסות אפנדיומות מושפע מהסביבה הנוירונית שמסביב.
אפנדיומה קשורה להישרדות לקויה ולתוצאות נוירוקוגניטיביות עקב מחסור בטיפולים ממוקדים זמינים. מודל עכבר שפותח לאחרונה מחקה בהצלחה צורה אגרסיבית של הסרטן הנגרמת על ידי היתוך גנים ביניהם ZFTA ו RELA, מה שיוצר גורם שעתוק נוכל שמניע את צמיחת הגידול. המודל אפשר לחוקרים, כולל מאק, להשיג סוף סוף תובנה לגבי הביולוגיה של המחלה, שהיעדרה מנע את מאמצי גילוי התרופות מלכתחילה.
נוירוטרנסמיטר מחזיק את הדלת פתוחה עבור גנים פרו-גידולים
החוקרים מצאו שב-ependymoma, המסלולים המעורבים בתפקוד עצבי ובהולכה עצבית הועשרו, מה שמרמז לא רק על אינטראקציה נוירונית של הגידול אלא על תלות. ניתוח נוסף של הקשר הזה כיוון אותם לעבר נוירונים סרוטונרגיים, אלה שאחראים על ייצור הנוירוטרנסמיטר סרוטונין. העשרה של מעבירי סרוטונין בתוך תאי גידול מרמזת שתאי הגידול מחפשים סרוטונין מסביבתם, אך לא היה ברור מדוע. "מצאנו שסרוטונין המוסף לחלבוני היסטון הוא שינוי קריטי לצמיחת גידול אפנדיומה", הוסיף המחבר הראשון Hsiao-Chi Chen, Baylor College of Medicine.
כרומטין הוא DNA שנכרך בחוזקה סביב חלבונים הנקראים היסטונים. כדי להנגיש את ה-DNA הפצוע הזה, ההיסטונים משתנים כדי להפריד אותם מהגנים המעניינים. מאק שם לב שסרוטונין נקשר להיסטונים, תהליך שנקרא סרוטונילציה. הנוכחות המשולבת של חלבון ההיתוך ZFTA-RELA וסרוטונילציה פעלה כמו טריז, המאפשרת גישה מלאה לגנים המתרבים בפנים, וסייעה לצמיחת הגידול.
"לולאה מרושעת" מציעה הזדמנות לגילוי תרופות
החוקרים גם הוכיחו שתאי הגידול יכולים "לדבר בחזרה" עם הנוירונים. "ניתחנו כמה ממנגנוני הוויסות של הגנים בגידולים אלה וראינו כיצד תאי גידול מפרישים גורמים המווסתים פעילות נורמלית", אמר מאק. "אתה מאבד שליטה על גורמים שבדרך כלל היית משחרר כדי לעכב היפראקטיביות. זה לולאה אכזרית שבה התאים האלה מתקשרים זה עם זה כדי להניע את התפשטות תאי הגידול".
זיהוי קשר בסיסי כל כך בין תקשורת עצבית של הגידול לבין התפשטות הגידול עשוי להשפיע על סרטן מעבר לאפנדיומה. "למצוא שסרוטונילציה של היסטון מווסתת גידולים ושהיא מונעת על ידי נוירונים במיקרו-סביבה הוא מדהים", אמר מאק. "זה יכול לחול גם על סוגי גידולים אחרים."
אמנם לא קיימים טיפולים ממוקדים עדכניים לאפנדיומה, אך לחקור את יחסי הגומלין בין המיקרו-סביבות הנוירונים והגידולים יש הבטחה גדולה. תרופות נוירומודולטוריות כגון מעכבי ספיגה חוזרת של סרוטונין סלקטיביים (SSRI) משמשים כיום לטיפול במצבי בריאות נפשיים מסוימים. חומרים אלה לא נבדקו להשפעה על גידולי מוח, אך הממצאים מצביעים על כך שזו דרך שכדאי לחקור.
מחברים ומימון
המחבר המשותף למחקר הוא בנג'מין דנן, מכללת ביילור לרפואה. מחברי המחקר האחרים הם Peihao He, Malcolm McDonald, Michael Williamson, Brittney Lozzi, Jungsung Woo, Dongjoo Choi, Debosmita Sardar, Emmet Huang-Hobbs, Antrix Jain, Ganesh Rao, וג'פרי Noebels, Baylor College of Medicine; ו-Srinidhi Varadharajan, Hua Sun, Siri Ippagunta, Thomas Merchant, David Ellison, and Kelsey Bertrand, St. Jude.
המחקר נתמך על ידי מענקים מהמכונים הלאומיים לבריאות (R35-NS132230, R01-NS124093, R01-CA284455, R01-CA223388, R01-NS116361, R01-CA280203, U02CA284455, P1303, P1303, P1303, P1303, P1303, P1303 המכון הלאומי לסרטן ( U01-CA217842), עמדת הלימונדה של אלכס, המכון לחקר מניעת סרטן של טקסס (RP210027, F31-CA243382, T32- 5T32HL092332-19, 1K99-DC019668, AHA-23POST101941 הקרן הלאומית, Tumor 101941, האגודה הלאומית Tumor, 1K99-DC019668. ה-St Jude Collaborative on Transcription in Pediatric Cancer, ו-ALSAC, ארגון גיוס התרומות והמודעות של St. Jude.
