Zgodnie z badaniem Northwestern Medicine opublikowanym w Cell Reports, badacze byli w stanie powstrzymać rozwój glejaka, agresywną postać nowotworu mózgu, poprzez hamowanie enzymu zwanego CDK5. Odkrycie wpływu tego enzymu na glioblastoma może otworzyć drzwi do oczekiwanej od dawna poprawy obecnej opcji terapeutycznej.

"Śmiertelność glioblastoma zmieniła się jedynie umiarkowanie w ciągu ostatnich trzydziestu lat", powiedział Mukherjee. "Obecny lek, temozolomid jest dość skuteczny, gdy guz powraca - a jednym z głównych problemów z glejakami jest tendencja do nawrotu."

CDK5 to kinaza białkowa, klasa enzymów, które modyfikują funkcję białek i odgrywają ważną rolę w regulacji białek i enzymów. Choć CDK5 był wcześniej znany z powiązania z zaburzeniami neurodegeneracyjnymi np. chorobą Alzheimera - to jego zaangażowanie w glejaka dopiero ostatnio zostało udokumentowane.

Wysokie prawdopodobieństwo nawrotu glioblastoma jest częściowo spowodowane przez komórki macierzyste glejaka, samoodnawiające się komórki nowotworu, które wspomagają wzrost guzów. Mukherjee, który badał komórki macierzyste glejaka przeprowadził badanie genów na modelach 29 muszek Drosophila z guzami mózgu, z których każdy miał wyciszony pojedynczy gen.

Mukherjee i jego współpracownicy stwierdzili, że guzy much zmniejszyły się, a liczba komórek macierzystych nowotworów również uległa reducji po wyciszeniu genu kodującego CDK5. Po przeanalizowaniu danych genetycznych 11 000 pacjentów z glejakiem w The Cancer Genome Atlas, stwierdzono, że duża liczba pacjentów ma również wysoki poziom tego enzymu.

"Rozpoczęliśmy testy w naszym laboratorium i odkryliśmy, że CDK5 promuje wysoki poziom komórek macierzystych, więc rozmnażają się i rosną coraz bardziej", powiedział Mukherjee. "Wyizolowaliśmy komórki, które były najbardziej podobne do macierzystych i odkryliśmy, że mają wysoki poziom CDK5 w porównaniu do tych, które są mniej podobne do macierzystych".

Po ustaleniu właściwości regulujących wzrostu CDK5 badacze zastosowali eksperymentalny inhibitor CDK5 w ludzkich komórkach glejaka, stwierdzając, że zatrzymał on wzrost nowotworu i spowodował, że nowotworowe komórki macierzyste zachowywały się mniej jak macierzyste, tracąc część zdolności do samoodnowy.

Ponadto odkryli, że tylko dwie z trzech głównych klasyfikacji glioblastoma mają wysoce ekspresję CDK5, co sugeruje, że pacjenci z trzecim podtypem - mezenchymalnym glejakiem - mogą nie odnieść tej samej korzyści.

Autorzy zauważają, że redukcja komórek macierzystych w połączeniu ze swoistością leku i zdolnością do przekraczania bariery krew-mózg, czynią go doskonałym kandydatem do terapii. W rzeczywistości Mukherjee pracuje obecnie z Northwestern's Center for Molecular Innovation i Drug Discovery, aby stworzyć ulepszoną, rodzimą wersję leku.

"Mamy nadzieję, że uda nam się wygenerować kilka modeli i rozpocząć testy w ciągu kilku miesięcy" - powiedział Mukherjee.

Naukowcy przewidują, że przyszłe leczenie może funkcjonować jako opcja leczenia pierwszego rzutu w koordynacji z chemioterapią. Wstępne dane sugerują, że CDK5 ma zasadnicze znaczenie dla nawrotu nowotworu, a zatem inhibitor CDK5 może funkcjonować na dwa sposoby - powstrzymując rozwój nowotworów i zapobiegając ich ponownemu pojawieniu się.

"Pomysł polega na zabiciu resztek i komórek macierzystych glejaka po chemioterapii" - powiedział Mukherjee. "To są komórki, które utrzymują się i są odpowiedzialne za nawroty choroby."

Źródło: news.feinberg.northwestern.edu