Ученые из Калифорнийского университета в Беркли предложили новую стратегию борьбы с опухолями мозга. Раньше лекарства действовали на опухоль, а потенциально будут влиять на здоровые клетки хозяина и защищать их от метаболитов новообразования. Оказалось, опухолевые клетки выделяют интерлейкин-6 (IL-6), который разрушает гематоэнцефалический барьер. Больным дрозофилам и мышам уже смогли продлить жизнь, но есть одна проблема. Исследование опубликовано в журнале Developmental Cell.
Слева целый гематоэнцефалический барьер между кровью и мозгом, на нем рецепторы к цитокину. Справа барьер нарушен, потому что опухоль выпустила в кровоток IL-6. Credit: Kim et al. / Developmental Cell 2021
В лаборатории профессора молекулярной и клеточной биологии Дэвида Билдера (David Bilder, UC Berkeley) обнаружили, что опухоли плодовых мушек Drosophila melanogaster выделяют вещество, которое нарушает гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Контакт крови и мозга может привести к серьезным последствиям – например, к развитию инфекции. Затем ученые продемонстрировали, что и у мышей опухоли выделяют то же соединение — цитокин интерлейкин-6 (IL-6).
Исследователи продлили жизнь больных мух и мышей, когда заблокировали рецептор цитокина IL-6. Плодовые мушки прожили на 45% дольше, мыши на 50%. Но точный механизм смерти от воздействия опухоли все еще под вопросом.
«Дело не только в нарушенном ГЭБ, с ним плодовые мушки могут прожить три или четыре недели. Но если при этом у них рак, смерть приходит почти сразу. Мы думаем, опухоль делает что-то еще. Возможно, выпускает в кровоток вещества, которые проникают через нарушенный барьер, либо наоборот — способствует «вымыванию» чего-либо из мозга», — говорит Билдер.
Главная проблема в том, что у IL-6 много обязанностей в организме. Поэтому ученым нужно найти лекарство, которое блокирует интерлейкин-6 только в ГЭБ и не влияет на другие процессы. Даже если оставить опухоль в покое, но остановить нарушение, пациент проживет значительно дольше, считают исследователи.
Если новый подход реализуют, отойдут на второй план токсичные лекарства, которые убивают и опухоль, и здоровые клетки пациента.
Шесть лет назад в лаборатории Билдера узнали, что опухоли у дрозофил выделяют блокаторы инсулина, и клетки больше не могут запасать энергию. Возможно, именно это вызывает кахексию — крайнюю степень истощения, от которой умирает одна пятая раковых больных. Кроме того, нашли химические вещества опухолей, которые вызывают отек, анорексию, нарушения иммунитета — частые симптомы разных видов рака.
При этом кахексия, нарушения иммунитета вызывают схожую реакцию в здоровых клетках пациента. Поэтому ученые считают перспективными лекарства от рака, направленные на хозяйские, а не опухолевые клетки.
Текст: Анастасия Новицкая
Tumor-induced disruption of the blood-brain barrier promotes host death by Jung Kim, David Bilder, et al. in Developmental Cell. Published September 2021
doi.org/10.1016/j.devcel.2021.08.010.
.
https://doi.org/10.1016/j.devcel.2021.08.010.