Ізраїльські вчені знайшли спосіб запобігти метастазуванню меланоми в мозок

Група дослідників з медичної школи університету Тель-Авів виявила механізм, завдяки якому клітини меланоми – найнебезпечнішої різновиду раку шкіри – проникають у головний мозок, утворюючи там метастази. В експерименті на мишах їм вдалося заблокувати цей механізм, зупинивши процес поширення раку в мозку. Це відкриття може стати важливим кроком на шляху до перемоги над смертельною хворобою.

Меланома є найсмертоноснішою формою раку шкіри. Її підступність полягає в здатності до активного росту та метастазування в головний мозок. Такі метастази практично не піддаються лікуванню, що робить прогноз для людей з поширеною меланомою вкрай несприятливим. Середня виживаність у таких випадках рідко перевищує шість місяців.

«Ще кілька років тому пацієнти з поширеною меланомою помирали від метастазів в інших ділянках тіла – пухлинні вогнища в мозку до того часу просто не встигали сформуватися в тому обсязі, щоб стати причиною летального результату, – пояснює провідний автор дослідження. – Але можливості онкології постійно розширюються, завдяки новим лікувальним методам пацієнти з меланомним раком шкіри живуть довше, у зв'язку з чим лікарі все частіше діагностують метастази в мозку. В таких умовах однією з першочергових задач, що стоять перед вченими, які займаються дослідженнями раку, є з'ясування механізму поширення меланоми в мозок».

Щоб вирішити цю задачу, ізраїльські фахівці провели експеримент з участю лабораторних гризунів, яких заразили меланомою. Дочекавшись, поки ракові клітини поширяться в тканини мозку, вони почали вивчати особливості їх взаємодії. В результаті вчені з'ясували, що в мозок клітини меланоми потрапляють обманом. Справа в тому, що основною перешкодою для них є гематоенцефалічний бар'єр. Це своєрідний фільтр, який не дозволяє циркулюючим у крові небезпечним мікроорганізмам і речовинам проникати в центральну нервову систему.

Однак у цього бар'єра є ворота, через які з артеріального русла в мозок надходять живильні речовини. На сторожі цих воріт знаходяться особливі клітини – астроцити, роль яких полягає в захисті мозку та підтримці його функцій. Коли вони виявляють якесь пошкодження мозкових тканин, починають активно виділяти фактори запалення, залучаючи імунні клітини.

В ролі цих факторів виступає білок CXCL10, рецептори до якого містяться на мембранах клітин імунної системи. Зв'язуючись з ним, вони отримують сигнал терміново рухатися в напрямку головного мозку. Коли вони досягають місця призначення, астроцити відкривають перед ними ворота гематоенцефалічного бар'єра.

Вовк в овечій шкурі

Вчені тель-авівського університету з'ясували, що той же механізм використовують і клітини меланоми. Вони переконують астроцити в наявності запального процесу в тканинах мозку, змушуючи їх посилати відповідний сигнал імунній системі. «Шлюз» захисного бар'єра відкривається, але замість імунних клітин туди направляється потік клітин меланоми. Останні, як встановили дослідники, так само як і клітини-захисники організму, мають на своїй поверхні рецептори до білка CXCL10, завдяки чому легко маскуються під них, відкриваючи собі шлях до мозку.

«Гематоенцефалічний бар'єр насправді не є непроникним, – пояснює один з авторів дослідження. – Його ворота відкриваються при пред'явленні спеціального пропуску. Можна сказати, що, вдаючись до імунних клітин, меланома користується чужим пропуском, обманом проникаючи в мозок». Вчені також з'ясували, що взаємодіяти з астроцитами клітини раку шкіри починають ще на початковій стадії хвороби, до її поширення по організму.

На порозі нового лікування

Знання механізму дає дослідникам можливість управляти ним. Так, дізнавшись спосіб, який клітини меланоми використовують для проникнення в мозок, вони провели ще один експеримент. За допомогою генетичної інженерії вони пригнічували вироблення присутнього на мембранній поверхні ракових клітин рецептора до білка CXCL10, тим самим позбавивши їх здатності уловлювати сигнали астроцитів і реагувати на них.

В результаті у мишей, яким підсадили вже модифіковані клітини меланоми з інгібованим рецептором, кількість метастазів у мозку було майже вдвічі менше порівняно з їх родичами, яким трансплантували звичайні, незмінені ракові клітини. «Процес метастазування в головному мозку суттєво сповільнився», – констатували ізраїльські вчені.

Після дослідження на гризунах автори повторили його на людях. Вони вивчили ті ж процеси на зразках пухлинної тканини, видаленої з мозку пацієнтів з поширеною меланомою. Виявилося, що у людей астроцити продукують ті ж фактори запалення, а клітини пухлини мають ідентичні рецептори до них. «Це означає, що виявлена зв'язка з білка CXCL10 і рецептора до нього може виступати в якості потенційної терапевтичної мішені для запобігання метастазуванню меланомних пухлин шкіри в головний мозок», – стверджують вчені.