Kan denne nye opdagelse hjælpe os med at eliminere hjernekræft?

Glioblastoma multiforme er den mest almindelige type hjernekræft med "indbyggede" forsvarsmekanismer, der giver den modstandsdygtighed. Vil nye opdagelser om forsvaret hjælpe med at eliminere denne kræft mere effektivt?

Hvordan undgår hjernecancerceller ødelæggelse, og kan deres forsvarsmekanisme forstyrres?

Glioblastoma multiforme (GBM) er en type hjernecancer, der udvikler sig fra ikke-neuronale celler, der findes i centralnervesystemet.

National Cancer Institute (NCI) estimerer, at der i 2018 vil være 23.880 nye diagnoser af GBM og andre kræftformer i centralnervesystemet i USA.

GBM er udfordrende at behandle. Dette skyldes, at cellerne, der danner det, ofte er terapiresistente, og skaden, de gør på tilstødende sundt væv, normalt er permanent, da hjernen ikke let kan reparere sig selv.

Dette er grunden til, at forskere fra Virginia Commonwealth University i Richmond har undersøgt de mekanismer, hvorigennem kræftceller beskytter sig selv i håb om at identificere nye måder at forstyrre dem på, der kan føre til forbedrede behandlinger i fremtiden.

I en undersøgelse - hvis resultater nu offentliggøres i PNAS - forskerne var i stand til at identificere den mekanisme, hvormed gliomestamceller undgår celledød, og hvordan de kan forstyrre den.

Hvordan kræftstamceller undgår ødelæggelse

Undersøgelsesforfatter Paul B. Fisher og team forklarer, at gliomestamceller er i stand til at undgå anoikis, som er en type celledød (eller apoptose), der opstår, når en celle løsner sig fra den ekstracellulære matrix. Dette er "stilladset", der understøtter celler og hjælper med at regulere stamcelledifferentiering og homeostase.

Gliomestamceller modstår anoikis gennem beskyttende autofagi, hvor cellerne "spiser" og "genbruger" deres egen cellulære detritus.

Hvad forskerne opdagede var, at i tilfælde af gliomestamceller er beskyttende autofagi reguleret af et gen kaldet MDA-9 / Syntenin, som oprindeligt blev identificeret af Fisher.

Dette gen, som Fisher og andre tidligere har vist, tilfældigvis også overudtrykkes i mange forskellige kræftformer.

I denne undersøgelse var holdet i stand til at fastslå, at inhibering af MDA-9 / Syntenin-ekspression syntes at deaktivere gliomestamcellers forsvarsmekanisme.

"Vi opdagede, at når vi blokerede ekspressionen af ​​MDA-9 / Syntenin, gliomstamceller mister deres evne til at inducere beskyttende autofagi og bukke under for anoikis, hvilket resulterer i kræftcelledød."

Paul B. Fisher

Specifikt bemærkede Fisher og forskningssamarbejder Webster K. Cavenee - fra University of California, San Diego - sammen med deres kolleger, at MDA-9 / Syntenin understøtter autofagi ved at aktivere et andet gen, BCL2, som er ansvarlig for at inducere og hæmme celledød.

Forstyrre den selvbeskyttende mekanisme

Men MDA-9 / Syntenin understøtter ikke bare autofagi; det opretholder det på niveauer, der er lave nok til ikke at blive giftige og destruktive for gliomstamcellerne. Dette gøres gennem epidermal vækstfaktorreceptor (EGFR) signalering.

EGFR-signalering er vigtig i reguleringen af ​​cellernes "vækst, overlevelse, spredning og differentiering", og overdreven signalering er blevet bevist ved flere undersøgelser for at understøtte tumorvækst i flere typer kræft.

Men, forklarer Fisher, "I fravær af MDA-9 / Syntenin kan EGFR ikke længere opretholde beskyttende autofagi."

"I stedet for," fortsætter han, "opstår der meget høje og vedvarende niveauer af toksisk autofagi, der dramatisk reducerer kræftcelleoverlevelse."

Ifølge forskerne er dette første gang, at denne komplekse sammenhæng mellem beskyttende autofagi og unddragelse af anoikier er blevet undersøgt i GBM.

”Dette er den første undersøgelse, der definerer en direkte sammenhæng mellem MDA-9 / Syntenin, beskyttende autofagi og anoikis-resistens,” forklarer Fisher og bemærker, at de forskere, der er involveret i undersøgelsen, [er] håbefulde [at] de kan udnytte denne proces. at udvikle nye og mere effektive behandlinger for GBM og muligvis andre kræftformer. ”

I yderligere eksperimenter brugte Fisher og team humane GBM-celler og gliomstamcellekulturer for at vise, at undertrykkelsen af ​​MDA-9 / Syntenin-ekspression blokerede kræftens selvbeskyttende mekanisme.

Dette blev igen set i musemodeller af humane gliomestamceller, i hvilket tilfælde forskerne observerede en stigning i overlevelse efter hæmning af MDA-9 / Syntenin-ekspression.

I fremtiden er deres mål at kontrollere, om den beskyttende mekanisme, som de opdagede i denne undersøgelse, også forekommer i stamceller, der findes i andre kræftformer.

Og de vil fortsætte med at udvikle nye måder at hæmme MDA-9 / Syntenin på, hvilket de håber kan føre til forbedrede kræftbehandlinger.