Neuroblastoma jest najczęstszym nowotworem wieku dziecięcego występującym poza mózgiem. Do chwili obecnej badanie zmian genetycznych i ich roli w inicjacji nerwiaka niedojrzałego stanowiło wyzwanie ze względu na brak odpowiednich metod laboratoryjnych. Nowy model opracowany przez naukowców z Uniwersytetu w Sheffield we współpracy z Instytutem Badań nad Rakiem Dziecięcym św. Anny w Wiedniu replikuje pojawienie się wczesnych komórek nowotworowych nerwiaka niedojrzałego, zapewniając wgląd w szlak genetyczny choroby.

Ich ustalenia zostały opublikowane w Komunikacja przyrodnicza w artykule zatytułowanym „Model ludzkiego grzebienia nerwowego ujawnia wpływ aberracji chromosomowych związanych z nerwiakiem niedojrzałym na rozwój”.

„Nowotwory we wczesnym dzieciństwie powstają w wyniku transformacji komórek embrionalnych, które często niosą ze sobą zmiany w dużej liczbie kopii (CNA)” – napisali naukowcy. „Jednak nie jest jasne, w jaki sposób CNA przyczyniają się do powstawania nowotworów zarodkowych ze względu na brak odpowiednich modeli. W tym przypadku wykorzystujemy różnicowanie ludzkich embrionalnych komórek macierzystych (hESC) oraz analizę transkryptomu i epigenomu pojedynczych komórek, aby ocenić wpływ przyrostów chromosomów 17q/1q, które są powszechne w nerwiaku niedojrzałym z guzem zarodkowym (NB).”

Międzynarodowy zespół badawczy odkrył, że specyficzne mutacje w chromosomach 17 i 1 w połączeniu z nadmierną aktywacją genu MYCN odgrywają kluczową rolę w rozwoju agresywnych nowotworów nerwiaka niedojrzałego.

Rak wieku dziecięcego jest często diagnozowany i wykrywany późno, przez co badacze mają bardzo niewielkie pojęcie o warunkach, które doprowadziły do ​​powstania nowotworu. Aby zrozumieć inicjację nowotworu, potrzebne są modele odtwarzające warunki prowadzące do pojawienia się nowotworu.

Tworzenie się nerwiaka niedojrzałego zwykle rozpoczyna się w macicy, gdy grupa prawidłowych komórek embrionalnych zwana „grzebieniem nerwowym tułowia (NC)” ulega mutacji i przekształca się w nowotwór.

W ramach interdyscyplinarnego wysiłku, pod przewodnictwem ekspertki od komórek macierzystych, dr Ingrid Saldana z Wydziału Nauk Biologicznych Uniwersytetu w Sheffield i biologa obliczeniowego Luisa Montano z Instytutu Badań nad Rakiem Dziecięcym im. Św. Anny w Wiedniu, w nowym badaniu odkryto sposób, w jaki wykorzystanie ludzkich komórek macierzystych do hodowli komórek NC tułowia na szalce Petriego.

Komórki te niosły zmiany genetyczne często obserwowane w agresywnych guzach nerwiaka niedojrzałego. Korzystając z analizy genomiki i zaawansowanych technik obrazowania, naukowcy odkryli, że zmienione komórki zaczęły zachowywać się jak komórki nowotworowe i wyglądały bardzo podobnie do komórek nerwiaka niedojrzałego spotykanego u chorych dzieci.

Odkrycia dają nową nadzieję na stworzenie dostosowanych do indywidualnych potrzeb terapii ukierunkowanych konkretnie na raka, minimalizując jednocześnie niekorzystne skutki istniejących terapii, jakich doświadczają pacjenci.

Doktor Anestis Tsakiridis z Wydziału Biologii Uniwersytetu w Sheffield i główna autorka badania, powiedziała: „Nasz model oparty na komórkach macierzystych naśladuje wczesne etapy powstawania agresywnego nerwiaka niedojrzałego, zapewniając bezcenny wgląd w genetyczne czynniki wywołujące ten wyniszczający nowotwór u dzieci. . Odtwarzając warunki prowadzące do inicjacji nowotworu, będziemy w stanie lepiej zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw tego procesu, a tym samym opracować ulepszone strategie leczenia w dłuższej perspektywie.

„Jest to bardzo ważne, ponieważ wskaźniki przeżywalności dzieci z agresywnym nerwiakiem niedojrzałym są niskie, a większość tych, które przeżywają, cierpi na skutki uboczne związane z obecnie stosowanymi ostrymi metodami leczenia, które obejmują potencjalne problemy ze słuchem, płodnością i płucami”.

Doktor Florian Halbritter z Instytutu Badań nad Rakiem Dziecięcym św. Anny i drugi główny autor badania dodał: „To był imponujący wysiłek zespołowy, przekraczający granice geograficzne i dyscyplinarne, aby umożliwić nowe odkrycia w badaniach nad nowotworami u dzieci”.