เรียนรู้เกี่ยวกับเนื้องอก

การศึกษานำโดยปริญญาเอก นักศึกษา Rita Perelroizen ภายใต้การดูแลของ Dr. Lior Mayo จาก Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research และ Sagol School of Neuroscience ร่วมกับ Prof. Eytan Ruppin จาก National Institutes of Health (NIH) ในสหรัฐอเมริกา บทความนี้ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์Brainและเน้นด้วยความเห็นพิเศษ นักวิจัยอธิบายว่า "ไกลโอบลาสโตมาเป็นมะเร็งสมองที่ลุกลามอย่างรวดเร็วและแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว ซึ่งยังไม่มีวิธีรักษาที่มีประสิทธิภาพ เซลล์เนื้องอกมีความทนทานสูงต่อการรักษาที่รู้จักทั้งหมด และน่าเศร้าที่อายุขัยของผู้ป่วยไม่ได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา ปี การค้นพบของเราเป็นพื้นฐานที่มีแนวโน้มในการพัฒนายาที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรักษา glioblastoma และเนื้องอกในสมองประเภทอื่น ๆ " ดร. มาโย: "ที่นี่ เราจัดการกับความท้าทายของไกลโอบลาสโตมาจากมุมมองใหม่ แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่เนื้องอก เรามุ่งเน้นไปที่สภาพแวดล้อมจุลภาคที่เกื้อหนุน ซึ่งก็คือเนื้อเยื่อที่ล้อมรอบเซลล์เนื้องอก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราศึกษาแอสโทรไซต์ -- เซลล์สมองชั้นหลักที่สนับสนุนการทำงานของสมองปกติ ค้นพบเมื่อ 200 ปีก่อนและตั้งชื่อตามรูปร่างคล้ายดาว ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา งานวิจัยจากเราและคนอื่นๆ เราพบว่า astrocytes ที่ทำงานล้อมรอบเนื้องอก glioblastoma จากการสังเกตนี้ เราได้เริ่มตรวจสอบบทบาทของ astrocytes ในการเจริญเติบโตของเนื้องอก glioblastoma" การใช้แบบจำลองสัตว์ ซึ่งสามารถกำจัดแอสโตรไซต์ที่ทำงานอยู่รอบๆ เนื้องอกได้ นักวิจัยพบว่าเมื่อมีแอสโทรไซต์ มะเร็งจะฆ่าสัตว์ทั้งหมดที่มีเนื้องอกไกลโอบลาสโตมาภายใน 4-5 สัปดาห์ ใช้วิธีการเฉพาะเพื่อกำจัดแอสโตรไซต์ใกล้กับเนื้องอกโดยเฉพาะ พวกเขาสังเกตเห็นผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง: มะเร็งหายไปภายในไม่กี่วัน และสัตว์ที่รักษาทั้งหมดรอดชีวิต ยิ่งกว่านั้น แม้จะหยุดการรักษาแล้ว สัตว์ส่วนใหญ่ก็ยังรอดชีวิตได้ ดร.มาโย: "ในกรณีที่ไม่มีแอสโทรไซต์ เนื้องอกจะหายไปอย่างรวดเร็ว และในกรณีส่วนใหญ่ ไม่มีการกำเริบของโรค ซึ่งบ่งชี้ว่าแอสโทรไซต์มีความสำคัญต่อการลุกลามและการอยู่รอดของเนื้องอก ดังนั้นเราจึงตรวจสอบกลไกพื้นฐาน: แอสโทรไซต์ทำอย่างไร เปลี่ยนจากเซลล์ที่สนับสนุนการทำงานของสมองปกติเป็นเซลล์ที่สนับสนุนการเติบโตของเนื้องอกร้าย?" เพื่อตอบคำถามเหล่านี้ นักวิจัยได้เปรียบเทียบการแสดงออกของยีนของแอสโตรไซต์ที่แยกได้จากสมองที่แข็งแรงและจากเนื้องอกไกลโอบลาสโตมา พวกเขาพบความแตกต่างหลักสองประการ นั่นคือการระบุการเปลี่ยนแปลงที่แอสโทรไซต์ได้รับเมื่อสัมผัสกับไกลโอบลาสโตมา การเปลี่ยนแปลงครั้งแรกคือการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อ glioblastoma ดร. มาโย: "มวลของเนื้องอกประกอบด้วยเซลล์ภูมิคุ้มกันมากถึง 40% ซึ่งส่วนใหญ่เป็นมาโครฟาจที่คัดเลือกจากเลือดหรือจากสมอง นอกจากนี้ แอสโทรไซต์ยังสามารถส่งสัญญาณเรียกเซลล์ภูมิคุ้มกันไปยังตำแหน่งในสมองที่ต้องการการป้องกันได้ ในสิ่งนี้ จากการศึกษา เราพบว่าแอสโทรไซต์ยังคงทำหน้าที่นี้ต่อไปเมื่อมี เนื้องอก ไกลโอบลาสโตมา อย่างไรก็ตาม เมื่อเซลล์ภูมิคุ้มกันที่อัญเชิญไปถึงเนื้องอก แอสโทรไซต์จะ 'โน้มน้าว' ให้พวกมัน 'เปลี่ยนข้าง' และสนับสนุนเนื้องอกแทนที่จะโจมตีมัน , การเปลี่ยนแปลงครั้งที่สองที่แอสโทรไซต์สนับสนุนไกลโอบลาสโตมาคือการปรับการเข้าถึงพลังงานผ่านการผลิตและการถ่ายโอนคอเลสเตอรอลไปยังเซลล์เนื้องอก ดร. มาโย: "เซลล์มะเร็งไกลโอบลาสโตมาแบ่งตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นกระบวนการที่ต้องใช้พลังงานอย่างมาก ด้วยการเข้าถึงแหล่งพลังงานในเลือดที่ถูกกีดขวางโดยสิ่งกีดขวางระหว่างเลือดและสมอง พวกเขาจึงต้องได้รับพลังงานนี้จากคอเลสเตอรอลที่ผลิตในสมอง ตัวเอง -- กล่าวคือใน 'โรงงานคอเลสเตอรอล' ของแอสโทรไซต์ซึ่งมักจะให้พลังงานแก่เซลล์ประสาทและเซลล์สมองอื่น ๆ เราค้นพบว่าแอสโทรไซต์ที่อยู่รอบ ๆ เนื้องอกจะเพิ่มการผลิตคอเลสเตอรอลและส่งไปยังเซลล์มะเร็ง ดังนั้นเราจึงตั้งสมมติฐานว่า เนื่องจากเนื้องอกขึ้นอยู่กับคอเลสเตอรอลนี้เป็นแหล่งพลังงานหลัก การกำจัดแหล่งนี้จะทำให้เนื้องอกอดอาหาร จากนั้น นักวิจัยได้ออกแบบแอสโทรไซต์ใกล้กับเนื้องอกเพื่อหยุดการแสดงโปรตีนเฉพาะที่ขนส่งคอเลสเตอรอล (ABCA1) ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้ปล่อยคอเลสเตอรอลเข้าไปในเนื้องอก เป็นอีกครั้งที่ผลลัพธ์น่าทึ่งมาก เมื่อไม่สามารถเข้าถึงคอเลสเตอรอลที่ผลิตโดยแอสโทรไซต์ เนื้องอกจึง 'อดอาหาร' จนตายในเวลาเพียงไม่กี่วัน ผลลัพธ์ที่น่าทึ่งเหล่านี้ได้รับทั้งในแบบจำลองสัตว์และตัวอย่าง glioblastoma จากผู้ป่วยที่เป็นมนุษย์ และสอดคล้องกับสมมติฐานการอดอาหารของนักวิจัย ดร. Mayo ตั้งข้อสังเกตว่า: "ผลงานชิ้นนี้ได้ให้แสงสว่างใหม่เกี่ยวกับบทบาทของสิ่งกีดขวางระหว่างเลือดและสมองในการรักษาโรคทางสมอง จุดประสงค์ตามปกติของสิ่งกีดขวางนี้คือการปกป้องสมองโดยป้องกันไม่ให้สารต่างๆ จากเลือดไปยังสมอง แต่ ในกรณีของโรคทางสมอง สิ่งกีดขวางนี้ทำให้การส่งยาไปยังสมองมีความท้าทายและถือเป็นอุปสรรคต่อการรักษา การค้นพบของเราชี้ให้เห็นว่า อย่างน้อยที่สุดในกรณีของ glioblastoma สิ่งกีดขวางระหว่างเลือดและสมองอาจเป็นประโยชน์ต่อ การรักษาในอนาคตเนื่องจากทำให้เกิดช่องโหว่ที่ไม่เหมือนใคร นั่นคือการที่เนื้องอกต้องพึ่งพาคอเลสเตอรอลที่ผลิตในสมอง เราคิดว่าจุดอ่อนนี้สามารถแปลเป็นโอกาสในการรักษาที่ไม่เหมือนใคร" โครงการนี้ยังได้ตรวจสอบฐานข้อมูลจากผู้ป่วย glioblastoma ในมนุษย์หลายร้อยราย และสัมพันธ์กับผลลัพธ์ที่ได้อธิบายไว้ข้างต้น นักวิจัยอธิบายว่า: "สำหรับผู้ป่วยแต่ละราย เราตรวจสอบระดับการแสดงออกของยีนที่ทำให้การตอบสนองของภูมิคุ้มกันเป็นกลางหรือให้พลังงานตามคอเลสเตอรอลแก่เนื้องอก เราพบว่าผู้ป่วยที่มีการแสดงออกต่ำของยีนที่ระบุเหล่านี้มีอายุยืนยาวขึ้น ดังนั้นจึงสนับสนุน แนวคิดที่ว่ายีนและกระบวนการที่ระบุมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของผู้ป่วย glioblastoma" ดร. Mayo สรุป: "ปัจจุบัน เครื่องมือในการกำจัดแอสโทรไซต์ที่อยู่รอบๆ เนื้องอกมีอยู่ในแบบจำลองสัตว์ แต่ไม่มีในมนุษย์ ความท้าทายในขณะนี้คือการพัฒนายาที่กำหนดเป้าหมายกระบวนการเฉพาะในแอสโทรไซต์ที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเนื้องอก สลับกันที่มีอยู่ ยาอาจถูกนำมาใช้ใหม่เพื่อยับยั้งกลไกที่ระบุในการศึกษานี้ เราคิดว่า แนวคิดใหม่ที่ได้จากการศึกษานี้จะเร่งความสำเร็จในการต่อสู้กับ glioblastoma เราหวังว่าการค้นพบของเราจะเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพสำหรับโรคร้ายแรงนี้ มะเร็งสมองและเนื้องอกในสมองชนิดอื่นๆ"