В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, сообщается, что фермент, известный как лизин-специфическая деметилаза 1 (LSD1), отключает гены, необходимые для поддержания свойств раковых стволовых клеток в глиобластоме, очень агрессивной форме рака мозга. Эта эпигенетическая активность помогает объяснить, как глиобластома может сопротивляться лечению. Более того, препараты, которые изменяют уровни LSD1, могут предоставить новый подход к лечению глиобластомы.Исследователи впервые заметили, что генетически идентичные клетки глиобластомы, выделенные от пациентов, различались по своей онкогенности или способности образовывать опухоли при трансплантации мышам.
Это наблюдение предполагает, что эпигенетика, а не генетика (последовательность ДНК) определяет онкогенность стволовых клеток рака глиобластомы.«Одним из наиболее поразительных результатов нашего исследования является то, что существуют динамические и обратимые переходы между онкогенными и неканцерогенными состояниями в глиобластоме, которые определяются эпигенетической регуляцией», — сказал старший автор Кларк Чен, доктор медицинских наук, доцент нейрохирургии и заместитель председателя по исследованиям и академическому развитию Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего.Продолжая исследования, команда Чена обнаружила, что эпигенетический фактор, определяющий, могут ли клетки глиобластомы неограниченно пролиферировать, как раковые стволовые клетки, является их относительное количество LSD1. LSD1 удаляет химические метки, известные как метильные группы, из ДНК, отключая ряд генов, необходимых для поддержания свойств раковых стволовых клеток, включая MYC, SOX2, OLIG2 и POU3F2.
«Эта пластичность представляет собой механизм, с помощью которого глиобластома развивает устойчивость к терапии», — сказал Чен. «Например, глиобластомы могут избежать смертельного эффекта лекарственного средства, нацеленного на MYC, просто отключив его эпигенетически и включив после того, как лекарство больше не присутствует. В конечном итоге для эффективной терапии глиобластомы потребуются стратегии, направленные на это динамическое взаимодействие».Чен и один из первых авторов исследования, доктор философии Цзе Ли, отмечают, что эпигенетические изменения, приводящие к глиобластоме, аналогичны тем, которые происходят во время нормального развития человека.
«Хотя большинство клеток нашего тела содержат идентичные последовательности ДНК, эпигенетические изменения помогают сделать клетку печени отличной от клетки мозга», — сказал Ли, научный сотрудник лаборатории Чена. «Наши результаты показывают, что одни и те же процессы программирования определяют, может ли раковая клетка расти бесконечно или нет».