Nature: Серотонин регулирует рост раковой опухоли эпендимомы

Учёные из Детской исследовательской больницы Святого Иуды и Медицинского колледжа Бэйлора доказали, что нейроны играют роль в развитии детских эпендимом.

Для лечения эпендимомы не существует специальных методов. Это связано с тем, что учёные пока не до конца понимают микроокружение опухоли.

Исследователи изучили взаимодействие между клетками эпендимомы и окружающими нейронами с помощью новой мышиной модели. Они выяснили, что гиперактивация определённого подмножества нейронов по-разному влияет на размножение опухолевых клеток. Повышенное производство серотонина в микроокружении опухоли способствует её росту.

Результаты исследования опубликованы сегодня в журнале Nature.

Клетки эпендимомы принимают серотонин и накапливают его на хроматине. Это сохраняет активность генов, которые способствуют росту опухоли. Если блокировать этот процесс, опухоль не будет расти.

Обнаружена связь между прогрессированием опухоли и её взаимодействием с нейронами. Это позволит тестировать препараты, блокирующие поглощение серотонина — потенциального метода лечения опухолей мозга.

Стивен Мак (на фото), сотрудник отделения нейробиологии развития клиники Сент-Джуд, говорит, что в исследованиях опухолей мозга обычно не учитывались нормальные нейроны. Считалось, что раковые клетки просто занимают их место.

Но последние исследования показали, что рак может распространяться из-за чрезмерной активности нейронов. Это указывает на существование функциональной связи между ними, которую раньше не изучали.

Взгляд на эпендимому с новой стороны

Изучение опухолей мозга стало более эффективным благодаря комплексному подходу.

Как опухоли взаимодействуют со своим окружением и как окружение влияет на них — это ещё предстоит изучить, но уже сейчас открываются новые направления исследований с перспективой разработки эффективных методов лечения. Это особенно важно для трудноизлечимых видов рака, таких как эпендимома — третий по распространённости вид опухоли мозга у детей.

В данном исследовании изучается влияние окружающей нейронной среды на регуляцию эпендимомы.

Эпендимома — опухоль, которая трудно поддаётся лечению. Недавно учёные создали агрессивную форму рака у мышей путём слияния генов ZFTA и RELA. Это позволило лучше понять биологию заболевания и может помочь в разработке новых методов лечения.

Нейротрансмиттер открывает двери для проопухолевых генов

Исследователи выяснили, что в эпендимоме особенно активны пути, связанные с работой нейронов и передачей нервных импульсов. Это говорит о том, что опухоль зависит от нейронов.

Дальнейший анализ показал, что важную роль играют серотонинергические нейроны, которые вырабатывают нейромедиатор серотонин. В опухолевых клетках было обнаружено большое количество переносчиков серотонина. Вероятно, клетки получают серотонин из окружающей среды, но пока непонятно, для чего он им нужен.

Автор исследования Цзяо-Чи Чен из Медицинского колледжа Бэйлора добавил, что рост опухоли эпендимомы зависит от модификации гистоновых белков при помощи серотонина.

Хроматин — это ДНК, плотно обмотанная вокруг белков (гистонов). Чтобы сделать ДНК доступной, гистоны модифицируют.

Мак заметил, что серотонин прикрепляется к гистонам (серотонилирование). Это позволяет слитому белку ZFTA-RELA обеспечить полный доступ к пролиферативным генам и способствовать росту опухоли.

«Порочная петля» открывает возможности для открытия лекарств

Исследователи выяснили, что опухолевые клетки могут общаться с нейронами. Мак рассказал, что они изучили механизмы регуляции генов в опухолях и увидели, как опухолевые клетки выделяют вещества, которые изменяют нормальную активность. Контроль над факторами, которые обычно подавляют гиперактивность, теряется. Получается замкнутый круг: клетки общаются друг с другом, чтобы стимулировать рост опухоли.

Связь между общением опухолевых нейронов и пролиферацией опухоли может помочь в лечении разных видов рака. Мак считает замечательным тот факт, что серотонилирование гистонов регулирует опухолевый генез под влиянием нейронов в микроокружении.

Сейчас нет целевых методов лечения эпендимомы, но изучение взаимодействия между нейронами и микросредой опухоли может быть перспективным.

Препараты, которые используются при психических заболеваниях (например, селективные ингибиторы обратного захвата серотонина), возможно, стоит изучить для лечения опухолей головного мозга.

31.07.2024