Nová cesta pro včasnou diagnostiku

IDH-mutantní gliom, způsobený abnormalitami ve specifickém genu (IDH), je nejčastějším maligním nádorem mozku u mladých dospělých do 50 let. Jde o refrakterní rakovinu mozku, kterou je obtížné léčit kvůli vysoké míře recidivy. Léčba se dosud zaměřovala především na odstranění viditelné nádorové hmoty. Korejský výzkumný tým však poprvé objevil, že normální mozkové buňky získají počáteční mutaci IDH a rozšíří se skrz kůru dlouho předtím, než se vytvoří viditelná nádorová masa obsahující další rakovinné mutace, což otevírá novou cestu pro včasnou diagnostiku a léčbu k potlačení recidivy.

KAIST oznámila 9. ledna, že společný výzkumný tým vedený profesorem Jeong Ho Lee z Graduate School of Medical Science and Engineering a profesorem Seok-Gu Kangem z oddělení neurochirurgie v Yonsei University Severance Hospital zjistil, že IDH-mutantní gliomy pocházejí z gliových progenitorových buněk (GPC) přítomných v normální mozkové tkáni.

• Gliové progenitorové buňky (GPC): Buňky, které existují v normálním mozku a mohou se stát výchozím bodem pro maligní mozkové nádory, pokud genetické mutace dojít.

Přesnou analýzou nádorové tkáně získané při rozsáhlé resekci a okolní normální mozkové kůry výzkumný tým zjistil, že „buňky původu“ obsahující mutaci IDH již existovaly v mozkové tkáni, která se zdála být normální pouhým okem.

Tento výsledek poprvé dokazuje, že zhoubné nádory mozku nevznikají náhle v určitém okamžiku, ale začínají v normálním mozku a postupují pomalu po dlouhou dobu.

Výzkumný tým poté použil „prostorovou transkriptomiku“ – špičkovou technologii analýzy, která současně ukazuje, „které geny fungují kde“ – aby potvrdil, že tyto původní buňky s mutacemi byly skutečně gliové progenitorové buňky (GPC) umístěné v mozkové kůře.

Kromě toho úspěšně reprodukovali proces vývoje mozkového nádoru na zvířecím modelu zavedením stejné genetické „mutace řidiče“, která se nachází u pacientů, do GPC myší.

Tato studie je významným rozšířením předchozího výzkumu identifikujícího „původ“ maligních mozkových nádorů divokého typu IDH. V roce 2018 společný výzkumný tým vedl změnu paradigmatu ve výzkumu mozkových nádorů tím, že odhalil, že glioblastom divokého typu IDH, reprezentativní maligní mozkový nádor, nepochází ze samotného těla nádoru, ale z nervových kmenových buněk v subventrikulární zóně – zdroje nových mozkových buněk v dospělém mozku (Lee et al., Nature, 2018).

Současná studie objasňuje, že i když „glioblastom divokého typu IDH“ a „mutantní gliom IDH“ jsou oba typy rakoviny mozkujejich výchozí buňky a místa vzniku jsou zcela odlišné, což dokazuje, že různé typy mozkových nádorů mají zásadně odlišné vývojové procesy.

Nádory mozku nemusí začínat přesně tam, kde je viditelná nádorová hmota. Cílový přístup zaměřený na původní buňky a místo původu podle subtypu mozkového nádoru poslouží jako zásadní vodítko ke změně paradigmatu včasné diagnostiky a léčby potlačující recidivu.“

Profesor Seok-Gu Kang, spoluodpovídající autor

Na základě těchto výsledků výzkumu vyvíjí Sovagen Co., Ltd, fakultní startup z KAIST, inovativní lék na bázi RNA k potlačení evoluce a recidivy IDH-mutantních maligních mozkových nádorů. Kromě toho nemocnice Severance pokračuje ve vývoji technologií pro detekci a kontrolu raných mutantních buněk v refrakterních mozkových nádorech prostřednictvím korejsko-amerického projektu výzkumu a vývoje Innovative Result Creation.

Dr. Jung Won Park (postdoktorandský výzkumný pracovník na KAIST Graduate School of Medical Science and Engineering), neurochirurg a jediný první autor studie, řekl: „Tento úspěch byl umožněn spojením špičkových výzkumných schopností KAIST světové třídy s klinickou odborností nemocnice Yonsei Severance. Otázka, kterou jsem si kladl při léčbě pacientů – ‚Odkud začíná výzkum tohoto nádoru?“

Zjištění byla zveřejněna 8. ledna ve světově uznávaném akademickém časopise Věda.

• Název příspěvku: IDH-mutantní gliomy vznikají z gliových progenitorových buněk nesoucích počáteční řidičskou mutaci
• DOI: 10.1126/science.adt0559
• Autoři: Jung Won Park (KAIST, první autor), Seok-Gu Kang (Nemocnice Yonsei Severance, korespondent), Jeong Ho Lee (KAIST, Sovagen, korespondent)

Tento výzkum byl proveden s podporou Suh Kyung-bae Science Foundation, National Research Foundation of Korea, Ministry of Science and ICT, Ministry of Health and Welfare, and Korea Health Industry Development Institute (Physician-Scientist Training Program).