Впервые исследователи клиники Мэйо и их коллеги представляют данные о том, как опухоли нервной системы, называемые нейробластомами, распространяются. Их статья, опубликованная в Cancer Cell, разъясняет взаимосвязь между двумя генами, которые способствуют агрессивному распространению нейробластом.
Нейробластома – это рак, который чаще всего поражает детей в возрасте 5 лет и младше, хотя может редко встречаться у детей старшего возраста. Рак развивается из незрелых нервных клеток, обнаруженных в нескольких частях тела, но чаще всего возникает в надпочечниках и вокруг них, которые имеют сходное происхождение с нервными клетками и располагаются на почках.
Как и другие виды рака, характеристики нейробластомы связаны с генетическими изменениями.
"Повышенная экспрессия гена LMO1 связана с агрессивными нейробластомами высокого риска," говорит Шичжэнь Чжу, M.D., Ph.D., ведущий автор статьи и биомедицинский исследователь в Mayo Clinic. "Наш генетический анализ с использованием рыб-зебр впервые демонстрирует, что LMO1 взаимодействует с геном MYCN для ускорения появления опухоли и увеличения ее проницаемости."
Два штамма рыб-зебры, разработанные в лаборатории Zebra Fish Facility клиники Mayo, были сконструированы для экспрессии LMO1 или MYCN на высоких уровнях.
"Мы разработали первую модель метастазов нейробластомы у рыбок данио, чтобы раскрыть молекулярный механизм, лежащий в основе LMO1-опосредованного распространения нейробластомы, потому что это серьезная проблема для двух третей детей, у которых на момент постановки диагноза имеется заболевание высокого риска," говорит доктор. Чжу.
Как сообщают авторы в статье «Раковые клетки», две породы рыб-данио были скрещены между собой. У рыб, экспрессирующих как MYCN, так и LMO1, авторы наблюдали развитие опухоли у 80 процентов потомства к 24-недельному возрасту. У потомства, экспрессирующего только ген MYCN, опухоли развивались только в 20-30% за тот же период времени.
"Это первое доказательство на модели на животных, что высокие уровни экспрессии LMO1 способствуют метастазированию нейробластомы, вызванной MYCN," говорит доктор. Чжу. "Согласно нашим выводам, механизмом этого является нарушение регуляции генов, связанных с внеклеточным матриксом."
Внеклеточный матрикс – это материал, который существует между клетками. Он включает в себя структурные и химические элементы, которые связывают клетки физически и с точки зрения коммуникации. У рыб-зебр, экспрессирующих оба гена, во внеклеточном матриксе увеличивались маркеры жесткости. Авторы предполагают, что высокий уровень экспрессии LMO1 изменяет экспрессию генов, контролирующих внеклеточный матрикс. А это, в свою очередь, может привести к изменениям, которые способствуют росту и распространению опухоли.
Знание того, как LMO1 способствует агрессии нейробластомы, сегодня не применимо к пациентам, говорит доктор. Чжу. Но она подчеркивает, что эта модель рыбы-зебры жизненно важна для удовлетворения неудовлетворенных потребностей пациентов в будущем.
"Наша модель нейробластомы с трансгенной экспрессией LMO1 и MYCN у рыбок данио должна обеспечить ценную платформу для оценки эффектов лекарств для предотвращения или подавления метастазирования нейробластомы в будущем," говорит доктор. Чжу. Ее лаборатория проводит последующие исследования на основе уникальной модели рыбы-зебры, полученной в ходе этого исследования, чтобы преобразовать полученные знания в эффективные методы лечения.