Используя МР-спектроскопию, группа исследователей разработала способ определить, есть ли в опухолях головного мозга мутация в гене IDH. Анализируемая ткань находится внутри красных квадратов. Опухоль слева имеет мутацию, а опухоль справа нет. Изображение предоставлено исследователями
Глиомы, наиболее распространенные типы опухолей головного мозга, также являются одними из самых смертоносных видов рака: их смертность составляет почти 100 процентов, отчасти потому, что существует очень мало доступных методов лечения.
Команда исследователей из Массачусетского технологического института, Гарвардского университета, Массачусетской больницы общего профиля (MGH) и Agios Pharmaceuticals теперь разработала способ выявления определенного подмножества опухолей головного мозга, который может помочь врачам выбрать лечение и создать новые лекарства, нацеленные на заболевание. основная генетическая мутация.
Ученым уже несколько лет известно, что многие опухоли головного мозга связаны с мутацией гена фермента, называемого изоцитратдегидрогеназа (IDH). Этот фермент участвует в метаболизме клеток ?? процесс расщепления молекул сахара для извлечения из них энергии. Мутации IDH обнаруживаются в 86 процентах глиом низкой степени злокачественности, которые имеют лучший прогноз, чем глиомы высокой степени злокачественности, также называемые глиобластомами. Пациенты с глиомами низкой степени злокачественности могут жить годами, хотя опухоли почти всегда заканчиваются летальным исходом.
Несколько фармацевтических компаний сейчас разрабатывают препараты, нацеленные на ИДГ, в надежде остановить рост опухоли. Некоторые из этих препаратов могут пройти клинические испытания в течение года, говорит Мэтью Вандер Хайден, член организации David H. Институт интегративных исследований рака Коха при Массачусетском технологическом институте.
Вандер Хайден является частью команды, которая разработала технологию визуализации, чтобы определить, имеют ли опухоли головного мозга мутацию IDH, что может помочь исследователям отслеживать, оказывают ли потенциальные лекарства желаемый эффект. Исследователи описали свою технику в янв. 11 онлайн-издание журнала Science Translational Medicine.
Однозначное обнаружение
Когда IDH мутирует, опухолевая клетка начинает вырабатывать огромное количество молекулы, называемой 2-гидроксиглутарат (2-HG). Предыдущие исследования показали, что 2-HG вмешивается в регуляцию экспрессии ДНК, заставляя клетку возвращаться в незрелое состояние, способствующее неконтролируемому росту. (Мутации IDH также обнаруживаются при некоторых формах лейкемии и, реже, при других формах рака.)
Новый метод визуализации использует магнитно-резонансную (МР) спектроскопию, которая анализирует магнитные свойства атомных ядер, чтобы определить местонахождение 2-HG в головном мозге. Другие исследователи пытались визуализировать 2-HG с помощью МР-спектроскопии, но обнаружили, что трудно отличить 2-HG от некоторых общих метаболитов мозга, таких как глутамат и глутамин.
Исследователи MGH во главе с Джорджем Соренсеном и Овидиу Андронези, ведущим автором статьи по научной трансляционной медицине, нашли способ однозначно обнаружить 2-HG, выполнив МР-сканирование в двух измерениях, что дает достаточно информации, чтобы окончательно отличить 2-HG от аналогичных. соединения. Техника визуализации не требует специального оборудования; это можно сделать с помощью клинических сканеров МРТ, уже имеющихся в большинстве больниц.
Самое захватывающее в этом то, что это открывает возможность того, что, когда лекарства против глиом появятся в сети, вы сможете узнать, каких пациентов с опухолями головного мозга провести клинические испытания, и узнать, будет ли лекарство, которое вы им даете, на самом деле делает то, что он должен делать, ?? говорит Вандер Хайден, Говард С. и Линда Б. Стерн, профессор биологии в Массачусетском технологическом институте.
В настоящее время единственный способ измерить уровни 2-HG – это взять биопсию мозга и провести масс-спектрометрию ткани. Обычно это делается, когда впервые диагностируется опухоль головного мозга, но нельзя делать на регулярной основе, – говорит Хай Янь, доцент кафедры патологии в Университете Дьюка.
?? Если вы можете обнаружить [2-HG] в ткани или крови, это позволит врачам определить, было ли лечение опухоли эффективным или нет, ?? говорит Ян, который не участвовал в этом исследовании.