Komórki macierzyste rzucają światło na genetyczny mechanizm raka u dzieci

Naukowcy dokonali nowego odkrycia dotyczącego ścieżek genetycznych, które powodują nowotwory u dzieci, co otwiera nowe perspektywy dla spersonalizowanych metod leczenia.

Naukowcy z Uniwersytetu w Sheffield stworzyli model komórek macierzystych, aby zbadać genezę neuroblastomy – nowotworu, który atakuje głównie niemowlęta i małe dzieci.

Neuroblastoma to najczęściej występujący nowotwór mózgu u dzieci, który co roku dotyka około 600 dzieci w Unii Europejskiej i Wielkiej Brytanii.

Do tej pory badanie zmian genetycznych i ich roli w inicjacji neuroblastoma było utrudnione przez brak odpowiednich metod laboratoryjnych. Nowy model opracowany przez naukowców z University of Sheffield we współpracy z St. Anna Childhood Cancer Research Institute w Wiedniu odtwarza pojawienie się wczesnych komórek nowotworowych neuroblastoma, dostarczając wglądu w ścieżki genetyczne choroby.

Badanie opublikowane w czasopiśmie Nature Communications rzuca światło na złożone ścieżki genetyczne, które inicjują neuroblastomę. Międzynarodowy zespół badawczy odkrył, że pewne mutacje w chromosomach 17 i 1, w połączeniu z nadmierną aktywacją genu MYCN, odgrywają kluczową rolę w rozwoju agresywnych guzów neuroblastoma.

Nowotwory wieku dziecięcego są często diagnozowane i odkrywane w późnych stadiach, co sprawia, że naukowcy nie są świadomi warunków prowadzących do inicjacji guza, która występuje bardzo wcześnie w rozwoju płodowym. Modele, które odtwarzają warunki prowadzące do powstania guza, są kluczowe dla zrozumienia inicjacji guza.

Proces tworzenia się neuroblastomy rozpoczyna się zazwyczaj w łonie matki, kiedy grupa normalnych komórek embrionalnych, zwanych komórkami macierzystymi grzebienia nerwowego (NC), ulega mutacji i przekształca się w komórkę nowotworową.

Interdyscyplinarne badania prowadzone pod kierunkiem ekspertki w dziedzinie komórek macierzystych, dr Ingrid Saldanha z Wydziału Nauk Biologicznych Uniwersytetu w Sheffield oraz biologa obliczeniowego, dr Luisa Montano z Instytutu Badań nad Rakiem Dziecięcym im. św. Anny w Wiedniu, pozwoliły znaleźć sposób na wykorzystanie ludzkich komórek macierzystych do hodowli komórek macierzystych NC w płytkach Petriego.

Komórki te przenosiły zmiany genetyczne często obserwowane w agresywnych guzach neuroblastoma. Wykorzystując analizę genomiczną i zaawansowane techniki obrazowania, naukowcy odkryli, że zmienione komórki zaczęły zachowywać się jak komórki rakowe i wyglądały bardzo podobnie do komórek neuroblastoma występujących u chorych dzieci.

Odkrycia te dają nową nadzieję na opracowanie spersonalizowanych metod leczenia ukierunkowanych konkretnie na raka, minimalizując jednocześnie niepożądane skutki, których pacjenci doświadczają w wyniku stosowania istniejących terapii.

Dr Anestis Tsakiridis z University of Sheffield's School of Biosciences i główny autor badania powiedział: „Nasz model komórek macierzystych naśladuje wczesne stadia agresywnego formowania się neuroblastoma, dostarczając bezcennych informacji na temat genetycznych czynników napędzających ten wyniszczający nowotwór wieku dziecięcego. Poprzez replikację warunków prowadzących do inicjacji guza będziemy w stanie lepiej zrozumieć mechanizmy stojące za tym procesem i w ten sposób opracować ulepszone strategie leczenia w perspektywie długoterminowej.

„To bardzo ważne, ponieważ wskaźniki przeżywalności dzieci z agresywnym neuroblastomą są niskie, a większość ocalałych cierpi na skutki uboczne związane z surowym leczeniem, które obejmują możliwe problemy ze słuchem, płodnością i płucami”.

Dr Florian Halbritter z St Anne's Childhood Cancer Research Institute i drugi główny autor badania powiedział: „To był imponujący wysiłek zespołowy, który przekroczył granice geograficzne i dyscyplinarne, aby dokonać nowych odkryć w badaniach nad rakiem wieku dziecięcego”.