Ученые из Института биомедицинских исследований Фралина при VTC определили новую модель рыбок данио, которая может помочь в продвижении исследований мультиформной глиобластомы. Глиобластома – это агрессивная форма первичной опухоли головного мозга – менее одного из 20 пациентов выживают через пять лет после постановки диагноза.

Исследовательская группа ранее обнаружила, что человеческие раковые клетки мозга у мышей используют кровеносные сосуды головного мозга, как шоссе, для распространения от первоначальной массы. В новом исследовании, опубликованном в ACS Pharmacology and Translational Science они показывают явный перекрестный переход между млекопитающими и рыбами и описывают аналогичные наблюдения у рыбок данио

.

«Мы надеемся, что эта новая работа с рыбками данио поможет исследователям эффективно оценивать новые, столь необходимые терапевтические средства на доклинической животной модели для воздействия на эти агрессивные и разрушительные опухоли», – сказал Харальд Зонтхаймер, ранее преподававший в клинике Фралин. Институт биомедицинских исследований на момент исследования.

Когда раковые клетки мозга распространяются, их становится труднее найти и удалить. Даже когда исходная опухоль удаляется хирургическим путем, мигрирующие клетки глиобластомы могут задерживаться – необнаруженные диагностической визуализацией – в конечном итоге формируя новые опухоли-спутники, если они могут выдержать химиотерапию или лучевую терапию.

По мере того, как раковые клетки мигрируют, они также оставляют разрушительный след.

«Наше предыдущее исследование показало, что клетки глиомы задействуют кровеносные сосуды головного мозга. Опухолевые клетки используют кровеносные сосуды в качестве пути для проникновения в мозг и, следовательно, для разрушения гематоэнцефалического барьера», – сказала Робин Уманс, научный сотрудник лаборатории Зонтхаймера. в Биомедицинском научно-исследовательском институте им. Фралина и ведущим автором исследования.

Но что, если бы существовал способ блокировать использование клетками глиомы кровеносных сосудов для контроля миграции раковых клеток?

Исследования на грызунах, проведенные другими исследователями, показали, что глиомам необходим ключевой сигнальный путь – Wnt, названный в честь бескрылых мух, у которых они впервые были обнаружены, – чтобы использовать кровеносные сосуды. Когда Уманс добавил молекулу ингибитора Wnt в воду рыбок данио, они заметили изменение в поведении клеток глиомы – раковые клетки уменьшили прикрепление к сосудистой сети мозга.

Кожа и чешуя данио кристально чистые. Ученые могут поместить рыбу под микроскоп и с помощью флуоресцентных маркеров наблюдать, как раковые клетки растут, мигрируют и взаимодействуют с другими клетками – и все это в режиме реального времени.

Быстрорастущие рыбки данио также эффективны, дешевле в обслуживании, чем другие доклинические модели, и они имеют 70 процентов той же ДНК, что и люди.

«Для меня увидеть – значит поверить. С помощью моделей рыбок данио я могу увидеть, как в реальном времени оживают биологические механизмы, лежащие в основе агрессивных раковых заболеваний, что дает беспрецедентную видимость микросреды опухоли», – сказал Уманс. «Мы надеемся, что эти экспериментальные эксперименты подтвердят правильность модели рыбок данио в качестве дополнительной платформы для открытия лекарств от рака»

Исследователи также хотели посмотреть, метастазируют ли клетки глиомы, используя кровеносные сосуды вне мозга, поэтому они ввели небольшое количество клеток в периферическую ткань рыбы. Эта группа раковых клеток пыталась попасть в мозг, но не зацепилась за какие-либо ранее существовавшие кровеносные сосуды. Вместо этого соседние сосуды, казалось, были стволовыми ответвлениями, которые росли к раковым клеткам, как магнит, что свидетельствует об ангиогенезе, росте новых кровеносных сосудов – отличительном признаке многих видов рака, который помогает обеспечить стабильную поставку питательных веществ.

«Это была редкая и особая возможность в качестве постдока создать новый модельный организм для лаборатории», – сказал Уманс. «Это исследование было захватывающим сотрудничеством, потому что двое из авторов были студентами-исследователями, которые внесли значительный вклад в визуализацию и анализ, а также были старшим главным исследователем. Было действительно полезно наставлять этих удивительных молодых ученых и наблюдать за тем, как исследование идет с самого начала. рыбной комнаты в публикацию "

Среди дополнительных авторов были бывшие студенты бакалавриата нейробиологической школы Вирджинии Мэтти тен Кейт и Кэролайн Поллок, которая сейчас работает лаборантом в лаборатории молекулярной диагностики COVID-19 исследовательского института.