Ученые из университетской клиники Гейдельберга и Немецкого центра исследования рака (DKFZ) провели новое научное исследование, в ходе которого установили, как нейроны контактируют с агрессивными глибластомами, способствуя росту опухолей головного мозга. Результаты работы опубликованы на страницах журнала «Nature».

Как пояснили авторы исследования, нейроны передают сигналы друг другу через синапсы, тонкие клеточные проекции с терминалами, которые контактируют с другим нейроном. Эти виды прямых межклеточных контактов с опухолевыми клетками агрессивных глиобластом и способ передачи импульсов к раковым клеткам способствуют росту новообразования. По мнению ученых, данные сигналы активации и являются движущей силой в процесс увеличения опухоли и способствуют вторжению раковых клеток в здоровую мозговую ткань. При этом в ходе экспериментов над животными ученым удалось найти вещества, которые способны блокировать передачу импульсов.

Глиобластомы проникают в здоровый мозг диффузно, как грибковая сеть. В результате они не могут быть полностью удалены хирургическим путем и легко переживают интенсивную химиотерапию и лучевую терапию, поэтому являются одними из самых опасных опухолей. Среднее время выживания пациентов составляет 15 месяцев после постановки первоначального диагноза. Причина данной устойчивости была выявлена специалистами в 2015 году. Команда под руководством Фрэнка Винклера определила, что клетки глиобластомы связаны друг с другом посредством длинных клеточных выступов. Они общаются через эти связи, обмениваются веществами, которые имеют отношение к их выживанию, и таким образом защищают себя от ущерба, нанесенного в процессе лечения. Специалисты наблюдали за ростом новообразований у мышей с использованием широкого спектра современных методов микроскопии, которые позволяют создать детальные трехмерные изображения связей, показывающих взаимодействие между нейронами и опухолевыми клетками, а также их молекулярную структуру и сигналы внутри единиц. Полученные записи опухолевых клеток выявили электрические токи, генерируемые синаптическими связями, которые формируют отправную точку для дальнейшей обработки этих сигналов в опухолевых клетках.

Ученым удалось понять, что передача импульсов от нейронов к опухолевым клеткам фактически работает как стимуляция синапсов между самими нейронами. По словам одного из авторов исследования Томаса Кунера, проведенные эксперименты привели к концептуально новому пониманию, которое позволит разрабатывать новые подходы к лечению с использованием целенаправленных трансляционных исследований. Ученые намерены продолжить работать в данном направлении.

«Новые результаты показывают не только то, что делает глиобластомы такими агрессивными, но и то, как их можно остановить. Это очень актуально с точки зрения трансляции и прокладывает путь для будущих клинических исследований», - отметил Вольфганг Вик из Университетской клиники Гейдельберга.