«После того, как я удаляю опухоль головного мозга у пациента, пациент всегда спрашивает меня:« Док, сколько мне осталось? » У меня нет надежного способа ответить на них », — говорит Альфредо Хинонес-Инохоса, доктор медицины, директор программы хирургии опухолей головного мозга и профессор нейрохирургии Медицинской школы Университета Джона Хопкинса. «Но мы сделали шаг к созданию возможного способа предоставления полезных обновлений, информирования о выборе лечения и, возможно, более быстрой разработки новых методов лечения».Согласно Атласу онкологического генома Национального института здравоохранения, глиобластома — агрессивный рак глиальных клеток головного мозга — составляет около 15 процентов всех опухолей головного мозга у взрослых в США, и даже при хирургическом вмешательстве и другом лечении только 3 до 5 процентов людей с опухолью доживают до пяти лет.
В отчете о недавно разработанном анализе, опубликованном 9 июня в журнале Cell Reports, исследователи Johns Hopkins говорят, что их тест «беговой дорожки» с использованием химически примированных клеток глиобластомы из различных опухолей, удаленных хирургическим путем, позволяет им визуализировать, какие виды рака наиболее быстро перемещаются, имитируя первоначальную миграцию. что приводит к инвазии рака мозга.Хинонес-Инохоса говорит, что результаты нескольких экспериментов с этим тестом предполагают, что опухоли с самыми быстрыми клетками соответствовали более быстрому рецидиву и другим клиническим исходам у 14 пациентов с глиобластомой в больнице Джона Хопкинса.
Он предупреждает, что необходимы дальнейшие и более масштабные исследования, чтобы подтвердить способность анализа определять поведение этих клеток, но исследование является значительным шагом, поскольку скорость миграции клеток — и время выживания — нельзя предсказать с использованием имеющихся генетических или белковых данных. основанные на тестах, предназначенные для прогнозирования ответа на лечение.Исследователи сконструировали клеточные беговые дорожки, которые они описали ранее в исследовании PLOS Biology в 2012 году, сконструировав предметное стекло с крошечными пластиковыми параллельными гребнями, спускающимися по его длине.
По словам Хинонеса-Инохоса, эти гребни были разработаны для имитации гребневой поверхности мозга, где мигрирующие раковые клетки движутся по бороздкам белого вещества и кровеносных сосудов, следуя по ним, как по дорогам.Для новых экспериментов исследователи сначала определили химический способ запустить двигатели клеток и заставить их двигаться по слайду, используя фактор роста тромбоцитов (PDGF), который, как известно, стимулирует быстрый рост глиом.Они протестировали PDGF, чтобы увидеть, будет ли он активировать клетки глиобластомы для движения, а не роста, путем выращивания клеток глиобластомы из двух разных опухолей на беговых дорожках с 20 нанограммами на миллилитр PDGF.
Когда они поместили эти опухолевые клетки на предметные стекла на 24 часа, они сняли видео с клетками и измерили их скорость. Некоторые клетки одной из опухолей, принадлежащие к 25 процентам самых быстрых клеток этой опухоли, реагировали на лечение PDGF, перемещаясь примерно в два раза быстрее, чем контрольные клетки, состоящие из необработанных клеток глиобластомы. И наоборот, самые медленные 25 процентов клеток в опухолях перемещались с той же медленной скоростью, что и контрольные опухолевые клетки, а это означает, что PDGF сильно воздействовал на более быстрые клетки.
«В ходе этого эксперимента мы узнали, что мы не можем брать среднее значение для быстрых и медленных клеток из каждой опухоли, потому что это замаскировало бы различия в быстрых выбросах», — говорит Кинонес-Инохоса. «Мы должны были обратить внимание на клетки, движущиеся очень быстро, потому что это действительно плохие клетки, которые, как мы считаем, будут вызывать распространение опухоли».Чтобы увидеть, может ли их тест на скорость предсказать, какие опухоли головного мозга были наиболее агрессивными, ученые вырастили клетки из 14 глиобластом пациентов в PDGF, а затем поместили их на беговые дорожки. Отдельно они оценили 35 клинических факторов у каждого из пациентов, включая показатели общего состояния здоровья, размер опухоли, форму опухоли, возраст пациента, лекарственное лечение и время рецидива после операции.
Когда они сравнили клинические данные с результатами ипподрома, исследователи обнаружили, что пять пациентов с самыми быстрыми опухолевыми клетками имели рецидив рака в течение шести месяцев. У шести пациентов с более медленными опухолевыми клетками не было рецидивов от шести до 22 месяцев.