Главный виновник распространения рака мозга у детей

Благодаря достижениям медицинской науки, способствующим прогрессу в борьбе с опухолями головного мозга у детей, сегодня трое из четырех маленьких пациентов выживают как минимум на пять лет после постановки диагноза. Однако результаты выглядят мрачными, когда злокачественные клетки распространяются или метастазируют.

Так обстоит дело с медуллобластомой, типом рака мозга, который возникает в мозжечке в задней части головы. Медуллобластома является наиболее распространенной и самой смертоносной формой рака головного мозга у детей, хотя в абсолютном выражении она встречается редко — около 350 случаев заболевания, 60 процентов из которых — у детей. Метастазы в слизистую оболочку головного или спинного мозга являются причиной практически всех смертей от этого заболевания.

Теперь исследование, проведенное исследователями USC, пролило новый свет на то, как медуллобластома перемещается в другие участки центральной нервной системы. Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports , показало, что фермент под названием ГАМК-трансаминаза, сокращенно ABAT, помогает метастазам выжить во враждебной среде вокруг головного и спинного мозга и противостоять лечению. Эти результаты могут дать ключ к разгадке новых стратегий нацеливания на смертельные метастазы медуллобластомы.

«Это одно из первых исследований, посвященных тому, как медуллобластома распространяется с точки зрения нейробиологии», — сказал автор-корреспондент Джош Неман, доктор философии, доцент нейрохирургии и научный директор Центра опухолей мозга USC в Кеке. Медицинский факультет Университета Южной Калифорнии и член Комплексного онкологического центра Норриса при Университете Калифорнии. «Эти опухоли не только умны, но и используют любые средства для роста. Теперь мы знаем один ключевой маркер, который используют клетки-изгои ».

Раковые клетки головного мозга изменяются и распространяются

Медуллобластома сталкивается с серьезной проблемой при распространении на другие части центральной нервной системы. Спинномозговая жидкость, заполняющая полости внутри головного мозга, а также окружающая головной и спинной мозг, не содержит питательных веществ, которыми могут питаться раковые клетки .

Недостаток питательных веществ в спинномозговой жидкости восполняется аминокислотой под названием ГАМК. Основная цель ГАМК в центральной нервной системе — это нейротрансмиттер, который уменьшает действие других молекул-посредников в головном мозге и позвоночнике. Однако здоровые нейроны мозжечка также расщепляют ГАМК для получения энергии. Фермент ABAT помогает в этом процессе.

В исследовании, проведенном Неманом, его докторантом Ваганом Мартиросяном и их коллегами, показано, как метастазы медуллобластомы реагируют на бесплодную среду в спинномозговой жидкости , изменяя их метаболизм. Ученые показали, что клетки в месте первичной опухоли имеют низкий уровень ABAT по сравнению с их соседями в головном мозге, в то время как перемещающиеся клетки медуллобластомы значительно выше в ABAT. Метастазы избегают голода, увеличивая выработку фермента ABAT, чтобы они могли питаться ГАМК, в своего рода микроскопическом упражнении «плащ и кинжал» со смертельными последствиями.

Другой эффект ABAT — замедление деления клеток. Это оказывается преимуществом для метастазов медуллобластомы — по иронии судьбы, учитывая, что рак характеризуется неконтролируемым ростом. Поскольку лучевая терапия и химиотерапия влияют на наиболее быстрорастущие клетки в организме, увеличение ABAT помогает метастазам скрыться и сопротивляться лечению.