Недавнее открытие циркулирующих "наноразмерные внеклеточные везикулы" (EV), несущие белки и нуклеиновые кислоты, полученные из опухолей головного мозга, могут открыть новые захватывающие возможности для диагностики, мониторинга и лечения рака мозга, согласно специальной статье в апрельском выпуске Neurosurgery, официального журнала Конгресса неврологических хирургов.
Обзорная статья доктора. Дэвид Гонда из лаборатории автора-корреспондента Dr. Кларк С. Чен, при участии старшего автора, доктора. Боб С. Картер из Калифорнийского университета в Сан-Диего, д-р. Фред Хохберг из Массачусетской больницы общего профиля и доктор. Стив Калканис из программы по борьбе с опухолями головного мозга больницы Генри Форда обсуждает "биологические процессы, опосредованные этими электромобилями, и их применение в качестве биомаркеров для диагностики опухолей головного мозга, мониторинга и терапевтических разработок." Исследователи добавляют, "Существует возможность использовать электромобили в качестве средств доставки или иммуномодулирующих средств" для лечения рака мозга.
Наноразмерные электромобили играют роль в росте рака и выживании
Авторы используют термин электромобили для обозначения различных типов "мембранные клеточные компоненты" освобожден из ячеек. Микроскопические ЭМ – крошечные даже по сравнению с производящими их клетками – были изолированы от всех жидкостей организма, включая кровь и спинномозговую жидкость пациентов с опухолями головного мозга. Внеклеточные везикулы похожи на наноразмерные "пузыри" отправляемого клетками материала, содержащего белки и другие клеточные материалы, включая нуклеиновые кислоты, которые несут генетическую информацию.
К настоящему времени исследователи определили три общие биологические функции электромобилей: ремоделирование и удаление клеточных компонентов; устранение "токсичные метаболиты или ненужные мембранные компоненты" из ячеек; и межклеточная коммуникация, обеспечивающая средства для передачи белков или генетической информации от одной клетки к другой.
У пациентов с раком головного мозга ЭМ также могут предоставлять опухолевым клеткам возможность изменять микросреду, в которой они растут. Различные типы электромобилей могут выполнять функции, позволяющие раку расти и распространяться, избегая при этом иммунных реакций, нацеленных на разрушение опухолевых клеток.
Могут ли электромобили использоваться для выявления и лечения рака?
Научные попытки понять ЭМ и их функции – в нормальной физиологии, а также при раке и других болезненных состояниях – только начинаются. Но исследователи видят новые возможности для разработки биомаркеров для диагностики и мониторинга рака мозга, а также возможные новые стратегии лечения, основанные на электромобилях.
Подходы, основанные на идентификации конкретных белков и генетического материала, переносимого электромобилями, могут быть полезны для выявления рака мозга и мониторинга их статуса с течением времени. Например, EV могут быть использованы для идентификации специфических мутаций гена IDH1, недавно связанного с типом рака мозга, называемым мультиформной глиобластомой. Автор, ответственный за переписку Dr. Чен отметил в переписке, что "Появляется большой консорциум нейрохирургов и нейроонкологов для оценки клинической полезности результатов фундаментальных научных исследований, представленных в нашем обзоре. Мы ожидаем, что следующие несколько лет принесут важную информацию, поскольку группы ученых и клиницистов будут работать над изучением этих вопросов."
Дальнейшие исследования функции электромобилей могут открыть как минимум три направления лечения рака мозга. Могут быть разработаны методы лечения для подавления секреции и поглощения связанных с опухолью ЭВ, которые могут повлиять на их способность расти или распространяться. Могут быть разработаны новые подходы к иммунотерапии с использованием электромобилей для стимуляции иммунных ответов против опухолевых клеток. Также можно было бы спроектировать электромобили, чтобы они служили "средства доставки" для нацеливания лекарств непосредственно на раковые клетки.
"Повышенная секреция ЭВ опухолями дает возможность обнаруживать опухолеспецифический генетический материал в качестве биомаркеров для диагностического или терапевтического мониторинга," авторы делают вывод. Хотя все еще необходимы обширные исследования, чтобы понять, как работают электромобили и как их можно использовать для конкретных целей, они пишут:, "Осведомленность об этих разработках должна пополнить арсенал, доступный нейрохирургам, специализирующимся на онкологии."