Ученые исследуют особенности глиальных клеток, чтобы эффективнее лечить рак мозга

МОСКВА, 11 апреля. /ТАСС/. Исследователи Донского государственного технического университета (ДГТУ, Ростовна-Дону) и Ростовского государственного медицинского университета (РостГМУ) изучают глиальные клетки опухолей головного мозга - их свойства, характеристики, параметры, состав, чтобы разработать новые методы лечения онкологических заболеваний. Как сообщили в понедельник в пресс-службе ДГТУ, в состав научного коллектива вошли нейробиологи, нейроонкологи, гистологи, специалисты по электронной и конфокальной микроскопии.

Глия - часть нервной ткани, образованная специализированными клетками различной формы, которые заполняют пространство между нейронами или кровеносными сосудами, составляя 10% объема мозга. Основная задача исследования - изучение поведения щелевых, или межклеточных контактов для всех типов опухолей головного мозга - доброкачественных и злокачественных, в частности, фатальной глиобластомы. Межклеточные (щелевые) контакты обеспечивают прямой перенос ионов и небольших молекул между соседними клетками. Каналы этих контактов состоят из двух половин - коннексонов, или полуканалов. Каждый коннексон состоит из шести белковых субъединиц - коннексинов. У каждого типа опухоли своя специфика распределения щелевых контактов и характеристики коннексинов. По мнению ученых, отталкиваясь от детальной информации о белках в глиальных клетках, можно будет начать поиск наиболее эффективного терапевтического воздействия на опухоли.

"Выявление значительного количества щелевых контактов в глиомах будет свидетельствовать в пользу гипотезы о способности опухолевых глиальных клеток интегрироваться в окружающие нейрональные и нейро-глиальные сети мозга. Основой этой гипотезы стало открытие глютаматергических синапсов между клетками глиомы и пресинаптическими окончаниями нейронов. Существование таких нейро-глиомных синапсов способствует пролиферации (разрастанию за счет деления клеток - прим. ТАСС) опухоли, ее росту и устойчивости", - приводит пресс-служба слова заведующей кафедрой "Биоинженерия" ДГТУ, доктора биологических наук Евгении Кириченко.

Исследователи обнаружили, что опухолевые клетки формируют межклеточную сеть при помощи щелевых контактов, состоящих из белков коннексинов в глиальных клетках различных типов опухолей. Для исследователей важно знать, открыты или закрыты щелевые контакты в опухоли, что происходит с белками коннексинами, которые входят в состав глии. Если щелевые контакты в опухоли закрыты, то они являются инструментом для обмена опухолевыми факторами внутри самой опухоли, которая ломает механизм клеточной гибели. Клетки не отмирают, они обмениваются друг с другом этим фактором. Так возникает необходимость закрытия щелевых контактов. С другой стороны, при закрытии этих контактов возникает потребность в их открытии с целью допуска факторов гибели клеток в опухоль. Для того чтобы закрыть щелевые контакты, используются специальные блокаторы, такие как карбеноксолон, высокооктановые спирты, а также другие вещества, повышающие уровень pH. Так как коннексины существуют не только в головном мозге, применять эти средства на весь организм нежелательно: есть риск закрытия щелевых каналов в других органах и тканях. На каждый коннексин, в зависимости от полиморфизмов (вариантов последовательностей ДНК), применяется отдельный препарат с целью открытия или закрытия щелевых каналов.

"Мы будем изучать небольшие фрагменты опухолей мозга, которые будут обработаны специфическими антителами к белку коннексину 43-го типа и к белкам цитоскелета глиальных опухолей. Итоги исследований могут быть приняты во внимание при составлении прогноза выживаемости на основе данных о количестве белков-коннексинов и их функций, реакции коннексинов при реакции опухоли на терапию, а также для разработки индивидуальных генно-модифицированных терапевтических препаратов для лечения глиом", - сказала Кириченко.

Сейчас коллектив ученых занимается подготовкой материалов к микроскопическому изучению, ведется работа по подготовке совместной статьи с учеными из Пуэрто-Рико, посвященной изучению коннексинов и полиаминов не только в опухолях, но и при нейродегенеративных заболеваниях. В дальнейшем ученые планируют составить Атлас ультраструктуры глиальных опухолей головного мозга. Подобных атласов на сегодняшний день не существует. Образцы опухолей для исследований будут предоставлены кафедрой нервных болезней и нейрохирургии РостГМУ. Исследование проводится в рамках гранта РФФИ (2022-2023 годы) "Иммунофлюоресцентное, электронномикроскопическое, электронноиммуногистохимическое и морфометрическое исследование щелевых контактов в глиальных опухолях головного мозга человека".