Ученые разработали новую модель агрессивной глиобластомы

Мультиформная глиобластома – чрезвычайно опасный рак мозга, однако об особенностях его развития известно мало. Практически невозможно проследить, как эти опухоли действуют в естественной среде, а изучение животных моделей не всегда дает хорошие результаты.

Но теперь исследователи из Института Солка сделали важный шаг в решении данной задачи. При помощи редактирования двух генов в нескольких клетках человеческого мозга, они создали агрессивную мультиформную глиобластому. Новая модель может быть использована для изучения прогрессирования опухоли, разработки новых лекарств и индивидуального лечения пациента.

Одной из проблем, с которыми сталкиваются ученые при проведении клинических испытаний, является то, что лекарства, работающие на животных, не действуют на людей. Исследователи пытались решить эту проблему, используя ксенотрансплантаты – опухолевые ткани человека, пересаженные животным моделям. Но для изучения заболевания часто не хватает опухолевой ткани, и со временем новообразование приспосабливается к новому «дому».

«Поскольку опухоли растут в организме мышей, окружающая среда меняет характеристики новообразования, и опухоль перестает быть похожа на исходный рак человека» - сообщили ученые.

Решением этой проблемы могут быть органоиды человеческого мозга, содержащие нейроны и другие клетки. Ученые использовали стволовые клетки, чтобы создать эти маленькие 3D структуры в лабораторных условиях. Они использовали технологию CRISPR-Cas9 для редактирования двух генов, тесно связанных с раком, HRas и p53, в нескольких клетках органоида. HRas - онкоген рака, который стимулирует рост опухоли, в то время как p53 -опухолевый супрессор.

Эти органоиды превратились в опухолеподобные структуры – они агрессивно развивались и имели несколько биомаркеров, связанных с мультиформной глиобластомой. В конце концов они захватили органоиды, вытеснив исходные клетки опухолевой тканью. Некоторые из них были пересажены животным – в организме грызунов они также агрессивно развивались.

Данный подход к изучению рака имеет ряд преимуществ. Редактирование p53 и HRas в нескольких клетках лучше имитирует то, как мультиформная глиобластома развивается у людей.

Ученые добавили флуоресцентный красный маркер tdTomato к онкогену HRas. Когда эти клетки захватили органоиды, исследователи могли отслеживать их прогрессирование. Кроме того, когда органоидные опухоли были транслантированы в мозг мышей, они быстро выросли и по своим свойствам напоминали опухоли, полученные у людей.

«Мы можем фонокопировать свойства человеческих опухолей у мышей, - сообщили ученые. – И таким образом проверить эффективность того или иного лечения. Кроме того, мы можем изучить способность опухоли проникать в нормальную мозговую ткань».

Результаты исследования были опубликованы в журнале «Cell Reports».

Источник: https://medicalxpress.com/news/2018-04-scientists-glioblastoma-gene-edited-organoids.html