Исследователи выявили ранее неизвестные наборы эпигенетических изменений в опухолях головного мозга у детей, которые могут служить новыми терапевтическими мишенями и предоставлять альтернативные варианты лечения пациентам, согласно исследованию Северо-Западной медицины, опубликованному в Nature Communications.

Сяо-Нань Ли, доктор медицинских наук, профессор исследований рака имени Рашель и Марка Гордонов и сотрудник Комплексного онкологического центра имени Роберта Х. Лурье Северо-Западного университета, был старшим автором исследования.

Детская эпендимома, третий по распространенности тип рака головного мозга у детей, в настоящее время имеет частоту рецидивов 50%, и большинство пациентов в конечном итоге умрут от болезни из-за плохого ответа на лечение.

Хотя рак агрессивен и рецидивы встречаются часто, опухоли растут медленнее по сравнению с другими типами опухолей головного мозга, что дает бригадам по уходу за пациентами небольшое окно для того, чтобы попробовать различные стратегии лечения, включая резекцию рецидивирующих опухолей. По словам Ли, хотя хирургическое вмешательство и облучение могут помочь продлить выживаемость пациентов, срочно необходимы более эффективные и долгосрочные варианты лечения.

В текущем исследовании команда Ли провела секвенирование метилирования ДНК вместе с секвенированием РНК для выявления эпигенетических изменений, используя подобранные пациентами образцы первичной и рецидивирующей опухолевой ткани эпендимомы от 10 педиатрических пациентов, которые лечились лучевой терапией и испытывали многократные рецидивы рака в течение 13-летнего периода.

По словам Ли, на основе этого уникального набора опухолей пациентов исследователи разработали новую панель моделей ортотопических ксенотрансплантатов мышей, полученных от пациентов, которые критически необходимы для улучшения понимания биологии опухолей и для тестирования новых методов лечения.

"Эпендимома - очень интересная опухоль, и, в отличие от многих других видов рака у человека, мутации не являются основной причиной. В этой опухоли мы называем мутации "тихими", потому что мутаций не так уж много. Изменения в основном касаются эпигенетики, и именно поэтому мы фокусируемся на метилировании ДНК", - сказал Ли, который также является профессором педиатрии в отделении гематологии, онкологии и трансплантации стволовых клеток.

Используя модели ксенотрансплантата, исследователи выявили три уникальных набора эпигенетических мутаций.

Первый набор включал дифференциально экспрессируемые гены, которые регулировались потенциальными "драйверами" областей метилирования ДНК (DMR) или геномных областей, содержащих различные паттерны метилирования ДНК, которые переносились от первичных опухолей к рецидивирующим опухолям.

Второй набор содержал дифференциально экспрессируемые гены, которые регулировались потенциальными "бустерными" DMR, которые были обнаружены только в рецидивирующих опухолях. В частности, исследователи обнаружили, что ген PLEKHG1 экспрессировался во всех моделях рецидивирующей опухоли, что, по словам Ли, предполагает, что этот ген может быть потенциальной терапевтической мишенью.

Третий набор мутаций, выявленных в первичных опухолях, был "предикторами рецидива", или набором эпигенетических маркеров, которые могли бы помочь предсказать, имеет ли опухоль высокий риск рецидива. По словам Ли, эти предикторы могут помочь поставщикам медицинских услуг избежать ненужного лечения пациентов, которое может привести к дальнейшим осложнениям в будущем.

"Детский мозг все еще развивается, и если вы будете обращаться с ним излишне сурово, это задержит развитие и ухудшит качество жизни. Если есть какой-то способ, которым мы можем предсказать и улучшить качество их жизни, это очень важно", - сказал Ли.

Кроме того, скрининг этих движущих сил и ускорителей может помочь определить потенциальные терапевтические мишени и стратегии лечения, основанные на точной медицине.

"Важно знать, что рецидивирующие опухоли не совсем совпадают с первичными опухолями — они сильно меняются - и для такого рода исследований нам нужно больше сотрудничества. Нам нужно работать с как можно большим количеством больниц и учреждений", - сказал Ли.