Serwis prasowy / Press Release - Instytut Biologii Doświadczalnej

ul. Pasteura 3, 02-093 Warszawa
http://www.nencki.gov.pl
e-mail: [email protected]
tel.: +48 22 5892000 (centrala)
+48 22 5892491 (sekretariat)
fax: +48 22 8225342
Warszawa, 26 września 2013
Złośliwe nowotwory mózgu można przekształcać w łagodne
Komórki złośliwych nowotworów mózgu oszukują nasz układ odpornościowy tak
skutecznie, że zaczyna on pracować na ich korzyść. Lecz kto mieczem wojuje,
od miecza ginie. Naukowcy z Instytutu Nenckiego w Warszawie pokazali, jak
można oszukać guzy mózgu i zamienić złośliwe glejaki w łagodne.
Grupa badawcza prof. dr hab. Bożeny Kamińskiej z Instytutu Biologii Doświadczalnej Polskiej
Akademii Nauk im. M. Nenckiego w Warszawie opracowała – na razie w modelu zwierzęcym –
metodę przekształcania złośliwych glejaków, nowotworów mózgu, w formy łagodne. Ponieważ
komórki łagodnych glejaków są kontrolowane i czasem nawet eliminowane przez układ
odpornościowy gospodarza, szanse przeżycia chorego zwierzęcia w istotnym stopniu wzrastają.
Nowatorskie badania zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki.
Układ nerwowy człowieka, w tym mózg, obok neuronów i komórek gleju zasiedlają komórki
mikrogleju. Wspomagają one komórki nerwowe, ale pełnią też ważne funkcje ochronne, patrolując
swoimi wypustkami otoczenie i usuwając uszkodzone lub niepotrzebne komórki. Jako makrofagi
naszego układu odpornościowego zwalczają także obce bakterie, wirusy i komórki nowotworowe.
Niestety, niekiedy się zdarza, że komórki glejowe same przekształcają się w nowotworowe.
Powstają wtedy glejaki, guzy mózgu, które mogą znacznie różnić się stopniem złośliwości. W
odmianach łagodnych rokowania dla pacjentów są dość dobre, podczas gdy w przypadku glejaków
złośliwych szanse przeżycia roku ma tylko niewielu pacjentów.
W 2007 roku grupa prof. Kamińskiej wykazała, że złośliwa odmiana glejaków potrafi
„przeprogramować” znajdujące się w mózgu komórki odpornościowe mikrogleju, by zamiast
zwalczać nowotwór wspomagały jego rozwój. W podobny sposób nowotwór zmieniał nawet
komórki obronne napływające do mózgu (makrofagi obwodowe). Kilka lat zajęły badania nad
zrozumieniem, jak nowotwór oszukuje układ obronny gospodarza i zmusza komórki mikrogleju,
aby działały na jego rzecz i wspierały jego rozrost.
Wyniki prac innych grup badawczych wskazywały, że w przypadku raka piersi czynnikiem
odpowiedzialnym za zmianę zachowania makrofagów jest białko CSF1, sterujące dojrzewaniem
makrofagów. Naukowcy z Instytutu Nenckiego postawili pytanie, czy podobnej substancji nie
wydzielają komórki złośliwych odmian glejaka?
Badania przeprowadzone w zespole prof. Kamińskiej wykazały, że glejaki nie produkują białka
CSF1 i nie ma ono znaczącego wpływu na rozwój guza. Udało się jednak zaobserwować
produkcję innego białka z tej samej rodziny, CSF2. W guzach łagodnych występowało ono w
niewielkich ilościach, za to w bardzo dużych w odmianach złośliwych. Naukowcy postanowili więc
sprawdzić, czy białko to rzeczywiście wpływa na inwazyjność nowotworu. Za pomocą
opracowanych przez siebie narzędzi wyłączyli w komórkach glejaka gen odpowiedzialny za
wytwarzanie białka CSF2.
„Stwierdziliśmy, że po wyłączeniu genu produkującego białko CSF2 komórki guza już nie
przyciągają mikrogleju i nie są w stanie przekształcać jego komórek, by wspierały nowotwór. W tej
sytuacji układ odpornościowy zaczyna pracować zgodnie z oczekiwaniami i złośliwy guz
przekształca się w formę łagodną. Nie znika, ale w praktyce przestaje rosnąć”, mówi doktorantka
Małgorzata Sielska z Instytutu Nenckiego.
Białko odpowiedzialne za „przeprogramowanie” odpowiedzi przeciwnowotworowej i wysoką
inwazyjność glejaków występuje tylko w komórkach nowotworowych, praktycznie nie ma go w
normalnym mózgu. Dlatego naukowcy z Instytutu Nenckiego przypuszczają, że nawet jeśli
wytwarzający je gen zostanie wyłączony w całym mózgu, skutki odczuje tylko guz.
Prace badawcze nad przekształceniem złośliwych nowotworów mózgu w łagodne przeprowadzono
na komórkach mysiego glejaka i opublikowano w czasopismie „Journal of Pathology”. Obecnie
grupa prof. Kamińskiej sprawdziła skuteczność metody na komórkach glejaków złośliwych
występujących u ludzi. Wstępne wyniki potwierdzają, że także w tym przypadku wyciszenie
jednego genu w komórkach ludzkich glejaków rozwijających się w mózgu myszy prowadzi do
wstrzymania wzrostu nowotworu. Stworzenie narzędzi do wyłączenia ekspresji tego genu, po
skontruowaniu odpowiednikow nośników, umożliwi w przyszłości terapię genową u ludzi.
Zgromadzone dane pozwoliły grupie z Instytutu Nenckiego na opracowanie małych cząsteczek
(krótkich peptydów), które nie dopuszczają do połączenia białka CSF2 (wydzielanego przez
komórki nowotworowe) z właściwymi receptorami na komórkach mikrogleju. W ten sposób sygnał
płynący z komórek nowotworowych zostaje zablokowany i nie dochodzi do „przeprogramowania”
mikrogleju. Opracowane cząsteczki, wraz z odpowiednimi narzędziami genetycznymi, zostały
objęte międzynarodowym patentem. Naukowcy podejmują teraz działania, by doprowadzić do
testów przedklinicznych i badań klinicznych nowej metody.
Zaproponowane rozwiązanie to zalążek potencjalnych terapii wykorzystujących małe cząsteczki
wyciszające ekspresję genu – krótkie peptydy lub (w przypadku terapii genowej) krótkie RNA. Czy
metoda rzeczywiście okaże się skuteczna? O tym zadecydują dalsze badania i testy. Dla badaczy
z Instytutu Nenckiego istotny jest fakt, że obecnie opatentowane cząsteczki celują tylko w jeden
fragment szlaku sygnałowego między komórkami złośliwego guza a mikroglejem, gwarantują więc,
że nie wpłyną na inne funkcje organizmu. Ponadto wykrycie tak ważnego szlaku sygnałowego
oznacza, że można poszukiwać sposobów jego blokowania także w innych miejscach, co może
być prostsze technicznie.
„Nasze prace mają charakter badawczy i przede wszystkim służą zrozumieniu, dlaczego nowotwór
się rozwija i jak to robi. Prowadzimy je w znacznej części w modelach doświadczalnych, czyli na
komórkach glejaków mysich lub ludzkich rosnących w myszach. Stąd do opracowania leków i
terapii ograniczających inwazyjność glejaków u ludzi jeszcze bardzo daleka droga. Na szczęście
już wiemy, w którą cząsteczkę warto celować”, podsumowuje prof. Kamińska.
Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk, utworzony w 1918 roku, jest największym nieuniwersyteckim
ośrodkiem badań biologicznych w Polsce. Do priorytetowych dziedzin podejmowanych w Instytucie należą: neurobiologia,
neurofizjologia, biologia i biochemia komórkowa oraz biologia molekularna – w skalach złożoności od organizmów tkankowych przez
organelle komórkowe do białek i genów. W Instytucie działa 31 laboratoriów, m.in. nowoczesnej Mikroskopii Konfokalnej, Cytometrii
Przepływowej i Skaningowej, Mikroskopii Elektronowej, Testów Behawioralnych i Elektrofizjologii. Instytut dysponuje nowoczesną
aparaturą badawczą i zmodernizowaną zwierzętarnią, pozwalającą na hodowlę zwierząt laboratoryjnych, także transgenicznych, według
najwyższych standardów. Poziom prac eksperymentalnych, publikacje i silne związki z nauką światową plasują Instytut wśród
wiodących placówek biologicznych Europy.
KONTAKTY:
prof. dr hab. Bożena Kamińska
Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie.
tel. +48 22 5892209
email: [email protected]
POWIĄZANE STRONY WWW:
http://www.nencki.gov.pl/
Strona Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie.
http://press.nencki.gov.pl/
Serwis prasowy Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie.
MATERIAŁY GRAFICZNE:
Nencki130926b_fot01s.jpg
HR: http://press.nencki.gov.pl/wp-content/uploads/2013/09/Nencki130926b_fot01.jpg
Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej Polskiej Akademii Nauki im. M. Nenckiego w Warszawie opracowali metodę
przekształcania złośliwych glejaków – ekspansywnych nowotworów mózgu – w formy łagodne. (Źródło: Instytut Nenckiego, Grzegorz
Krzyżewski)
Nencki130926b_fot02s.jpg
HR: http://press.nencki.gov.pl/wp-content/uploads/2013/09/Nencki130926b_fot02.jpg
Po lewej typowy glejak złośliwy w mózgu myszy. Po prawej glejak u innej myszy, przekształcony w formę łagodną. (Źródło: Instytut
Nenckiego)