Исследователи Детской больницы Лос-Анджелеса смогли точно определить стадию развития сетчатки глаза человека, когда клетки могут бесконтрольно расти и образовывать опухолевидные массы. Открытие может открыть дверь для будущих вмешательств при ретинобластоме (РБ), опухоли сетчатки, которая поражает детей в возрасте до пяти лет.
Исследование является продолжением исследования, поддержанного грантом Национального института рака, и было опубликовано в Интернете в сентябре. 13 место в престижном журнале PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследование представляет собой первое в своем роде исследование, позволяющее определить фазу развития сетчатки глаза человека, когда определенные клетки, называемые предшественниками колбочек, могут стать злокачественными.
"Понимание этой фазы развития и того, что идет не так, может помочь нам найти способы вмешательства и в конечном итоге предотвратить ретинобластому," сказал Дэвид Кобриник, MD, Ph.D., Центра зрения при детской больнице Лос-Анджелеса.
Хотя редко, ретинобластома является наиболее распространенной злокачественной опухолью глаза у детей и может привести к серьезной потере зрения. CHLA считается мировым лидером в исследованиях и лечении болезни, которая может привести к летальному исходу, если ее не диагностировать на ранней стадии.
В предыдущем прорыве в 2014 году, который привел к этому исследованию, исследователи из CHLA определили клетки-предшественники колбочек как клетки происхождения ретинобластомы. Конические клетки, обнаруженные в сетчатке, отвечают за цветовое зрение.
Следуя открытию 2014 года в рамках текущего исследования, команда обнаружила, что в определенный момент своего созревания клетки-предшественники колбочек человека могут войти в клеточный цикл – это серия событий, ведущих к их делению. Затем клетки начинают размножаться и образовывать предзлокачественные поражения, которые могут развиваться в быстрорастущие массы, похожие на ретинобластому. Созревающие предшественники колбочек входят в клеточный цикл в ответ на инактивацию гена-супрессора опухоли RB1 и потерю функционального белка RB, который регулирует рост клеток и препятствует делению клеток-предшественников колбочек.
"Мы подозреваем, что созревающие предшественники колбочек связаны таким образом, что они превращаются в раковые клетки в ответ на потерю белка RB," – сказал Кобриник, исследователь из Исследовательского института Сабана при CHLA и доцент офтальмологии Медицинской школы Кека в Университете Южной Калифорнии.
В другом ключевом открытии исследователи сравнили процесс развития человеческого глаза с традиционной моделью у мышей. Ведущий автор и постдокторант Хардип Сингх, Ph.D., обнаружили, что специфическая для стадии развития пролиферация и формирование ретинобластомы происходили в RB-дефицитных предшественниках колбочек человека, но не в предшественниках мышей. Модели на животных не смогли воспроизвести генетические, клеточные особенности и особенности развития клеток сетчатки глаза человека. Это открытие ставит под сомнение точность некоторых моделей ретинобластомы животных.
По словам Кобриника, альтернативный способ изучения этого состояния может включать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Они могут быть получены непосредственно из взрослых клеток и являются еще одним предметом исследования в его лаборатории.
Ретинобластома была одной из первых опухолей, генетическая причина которой была идентифицирована. Мутации гена-супрессора опухоли RB1 были выявлены в CHLA и других учреждениях около 30 лет назад. С тех пор много было известно о том, как мутации RB1 инициируют опухоли ретинобластомы.
"Учитывая текущее состояние геномного анализа," сказал Кобриник, "мы с нетерпением ждем того времени, когда сможем тестировать мутации в RB1, а также в других генах, связанных с заболеванием, и обеспечивать профилактические вмешательства."