Un nou studiu detaliază evoluția tumorilor cerebrale în urma tratamentului
O formă de gliom, un tip de cancer cerebral, tinde să progreseze spre o malignitate mai mare din cauza unei tendințe crescânde a celulelor de gliom de a se transforma în stări imature, asemănătoare celulelor stem, conform unui studiu realizat de cercetători de la Weill Cornell Medicine, New York Genome Center, Harvard Medical School și Mass General Brigham.
Descoperirile subliniază puterea tehnologiilor moderne de laborator în elucidarea dezvoltării cancerului și ar putea influența viitoarele tratamente și măsurile de prognostic pentru gliome.
Cercetătorii, care au publicat rezultatele pe 22 iunie în Nature Genetics, au aplicat tehnici avansate de profilare la nivel de celulă unică și instrumente de analiză computațională pe mostre de tumoră primare și recidivante de la pacienți cu o formă de gliom numită gliom IDH. Aceste tumori afectează tineri adulți și sunt determinate de mutații în enzimele numite izocitrato dehidrogenaze (IDH). Gliomele IDH de obicei apar ca tumori cu creștere lentă, având o cantitate anormal de mare de marcaje de metilare care reduc activitatea genelor pe ADN, dar ulterior pierd multe dintre aceste marcaje și devin tumori cu creștere rapidă și mai agresive.
Analiza sugerează că această hipometilare progresivă a dus la o frecvență crescândă a celulelor de gliom în stări imature, greu de distrus.
„Aceste tumori devin mai agresive în creier și mai greu de tratat”, a declarat coautorul principal al studiului, Dr. Dan Landau, profesor Bibliowicz de Medicină și membru al Sandra și Edward Meyer Cancer Center și al Englander Institute for Precision Medicine de la Weill Cornell. „Abordarea pe care am adoptat-o în acest studiu ne oferă imaginea detaliată a acestui proces pe care l-am căutat de mult, dar pe care nu l-am avut niciodată înainte.”
Celălalt coautor principal al studiului este Dr. Mario Suvà, profesor în Departamentul de Patologie și la Krantz Family Center for Cancer Research din cadrul Mass General Brigham Cancer Institute. Coautorii principali sunt Dr. Masashi Nomura, Dr. Ramya Raviram și Dr. Joshua S. Schiffman.
Dr. Landau și Dr. Suvà au contribuit la dezvoltarea și utilizarea metodelor avansate pentru înregistrarea mai multor straturi de informații în celulele individuale și pentru analizarea seturilor mari de date multidimensionale rezultate. Aplicând aceste instrumente în cancer, ei au cartografiat evoluția malignităților cu un detaliu tot mai fin, creând „arbori ancestrali” ai cancerelor și dezvăluind factorii de progresie.
În studiu, cercetătorii au aplicat această abordare pe un set de 36 de mostre de tumoră care includeau mostre prelevate în momente diferite, la grade de cancer inferioare și superioare, de la aceiași pacienți. Toți pacienții au oferit consimțământ informat pentru studiu. Investigatorii au folosit noile lor instrumente pentru a cartografia dezvoltarea tipică a gliomului IDH de la grade joase la grade înalte, arătând cum metilările ADN-ului, mutațiile ADN-ului și modelele de activitate genică tind să se schimbe în aceste tumori de-a lungul timpului.
Pentru prima dată, utilizând tehnici de profilare multimodală la nivel de celulă unică – spre deosebire de analiza tradițională a țesutului în masă – rezultatele au arătat că progresia gliomului IDH este invariabil asociată cu niveluri scăzute de metilare ADN în toate celulele canceroase.
Analiza a legat această hipometilare de o frecvență crescută a celulelor de gliom asemănătoare celulelor stem. Celulele stem în cancere sunt notorii pentru abilitatea lor de a-și schimba proprietățile – o caracteristică numită plasticitate – și de a se răspândi invaziv în țesuturi. Descoperirile au evidențiat mai multe mecanisme potențiale care leagă pierderea metilării de un comportament mai asemănător celulelor stem, inclusiv dezactivarea anormală a genelor care ar trebui să fie active doar în celulele stem neuronale.
Aceasta este unul dintre primele studii care oferă informații detaliate despre motivul pentru care hipometilarea face aceste gliome mai severe.
Dr. Suvà a adăugat că rezultatele ar putea ajuta la explicarea observației conform căreia un medicament inhibitor IDH utilizat pentru tratamentul gliomelor IDH – un medicament care îndrumă celulele de gliom către stări mai mature, diferențiate, cu creștere mai lentă – pare să beneficieze doar un subset de pacienți.
„O posibilitate pe care sperăm să o investigăm în cercetări viitoare este că gliomele care nu răspund au mai multă hipometilare, ceea ce le face mai greu de tratat cu acest medicament”, a spus el.
