Процесс заживления, который следует за травмой головного мозга, может быть причиной развития глиобластомы за счет того, что в активно делящихся клетках происходят мутации, приводящие к раку.
Исследователи применили новейшие технологии секвенирования РНК одиночных клеток и машинного обучения для описания молекулярного состава стволовых клеток глиобластомы, которые ответственны за развитие опухоли и рецидивы заболевания. Команда ученых из Торонто сформировала коллекцию первичных культур стволовых клеток из различных участков опухолей 26 пациентов. Всего были проанализированы транскриптомы 70 000 индивидуальных клеток. Полученные данные подтвердили значительную гетерогенность заболевания. Каждая опухоль содержит несколько субпопуляций раковых клеток, что делает вероятным рецидив, поскольку стандартная терапия далеко не всегда может уничтожить клетки с различными молекулярно-биологическими профилями.
При более внимательном рассмотрении выяснилось, что в целом стволовые раковые клетки опухолей можно отнести к двум основным типам. Первый тип — это клетки, близкие по молекулярному профилю к активно делящимся стволовым клеткам в мозге плода. Наличие же второго типа стволовых клеток стало для исследователей неожиданностью. Эти клетки несут молекулярные признаки «ответа на травму» с активацией иммунных путей и маркеров воспаления, таких как интерфероны и фактор некроза опухолей альфа, как правило задействованных в процессе заживления ран. Это означает, что некоторые глиобластомы начинают формироваться, когда случайные мутации вмешиваются в процесс заживления ткани после травмы, инсульта или инфекции. Как только мутантная клетка начинает активно делиться, она уже не может остановиться, и это стимулирует рост опухоли.
Каждая опухоль может находиться в любом из промежуточных молекулярных состояний, в зависимости от вклада той или иной описанной выше субпопуляции клеток. Обе субпопуляции уязвимы для различных типов нокаутов генов и, соответственно, несут различные терапевтические мишени. Поэтому для достижения максимального эффекта необходимо применять схемы лечения, включающие комбинации различных препаратов и методик. Сейчас ученые заняты поиском лекарств, которые эффективны для уничтожения обоих типов стволовых клеток глиобластомы.