Исследователи Duke Medicine показали, как генные мутации могут вызывать распространенные формы опухолей хряща.
В исследовании, опубликованном в феврале. 16, 2015, выпуск Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи Duke и их коллеги показали, что мутации в гене изоцитратдегидрогеназы (IDH) способствуют образованию доброкачественных опухолей в хрящах, которые могут быть предшественниками злокачественных новообразований.
Эти доброкачественные опухоли, известные как энхондромы, связаны с сильной болью, переломами и деформациями скелета. Они также могут перерасти в злокачественную форму, известную как хондросаркомы. По данным Американского онкологического общества, более 40% случаев первичного рака костей – это хондросаркомы.
"Эти результаты важны для лечения рака, поскольку в настоящее время не существует лекарственной терапии энхондром и не существует универсально эффективных химиотерапевтических методов лечения хондросарком," сказал старший автор Бенджамин Алман, М.D., заведующий кафедрой ортопедической хирургии Медицинского центра Университета Дьюка.
Все кости начинаются с хрящевой ткани, а часть этой ткани становится хрящом пластинки роста, который отвечает за рост костей. Со временем клетки ростовой пластинки заменяются костью. Когда развитие завершено, обычно остается только суставной хрящ на концах кости.
"Около пяти процентов людей имеют хрящевую опухоль в костях, и в большинстве случаев это связано с тем, что хрящевые клетки пластинки роста не были полностью заменены костной тканью," Альман сказал. "Наше исследование было направлено на то, чтобы понять, что происходит, чтобы эти хрящевые клетки ростовой пластинки оставались, и эта работа в конечном итоге будет использована для определения того, что заставляет эти доброкачественные опухоли становиться злокачественными."
Исследователи выявили широкий спектр мутаций в гене IDH при опухолях хряща. Они использовали мышей и хрящевые клетки в чашке для изучения одной мутантной формы IDH, которая обнаруживается только в хрящевых клетках. Они обнаружили, что мутации в гене IDH изменяют способ функционирования хрящевых клеток во время формирования кости, оставляя некоторые клетки позади. По-видимому, это и приводит к энхондромам.
Предыдущая работа с опухолями хряща проводилась с использованием моделей, основанных на генетических мутациях, которые редко встречались в энхондромах; однако мутации IDH присутствуют в большом количестве энхондром.
Исследователи надеются, что эти результаты помогут в разработке новых методов лечения с использованием моделей на животных, которые более точно представляют типы мутаций, наблюдаемые у подавляющего большинства пациентов с энхрондромами.
Например, исследование предоставляет доказательства того, что препараты, предназначенные для блокирования функции IDH, могут быть полезны при лечении доброкачественных опухолей хряща, чтобы, возможно, предотвратить их превращение в злокачественные новообразования.
"Понимая, что вызывает злокачественную трансформацию, мы можем определить, что можно сделать для пациентов с доброкачественными опухолями, чтобы подавить их, прежде чем они достигнут злокачественной стадии," Альман сказал.