Tumor otak merombak sinapsis saraf untuk meningkatkan pertumbuhan – ScienceDaily

Tumor otak merombak sinapsis saraf untuk meningkatkan pertumbuhan – ScienceDaily

[ad_1]

Para ilmuwan di Baylor College of Medicine telah menemukan bukti baru bahwa glioma, suatu bentuk kanker otak yang mematikan, mengubah aktivitas neuron tetangga, mempercepat lingkaran setan yang mendorong epilepsi terkait tumor dan perkembangan tumor.

Temuan mereka, dipublikasikan di Alam, menunjukkan bahwa beberapa varian dari perkembangan tumor penggerak gen PIK3CA dan bahwa dua varian secara khusus mengubah ekspresi gen yang terlibat dalam sinapsis – persimpangan tempat neuron berkomunikasi.

“Dengan menggunakan strategi genomik fungsional baru, penelitian kami mengungkap interaksi dinamis antara sel glioma dan neuron yang berdekatan,” kata penulis terkait Dr. Benjamin Deneen, profesor bedah saraf dan di Pusat Sel Punca dan Pengobatan Regeneratif. “Dalam hal ini, tumor glioma menunjukkan perilaku Machiavellian – sel glioma merombak lingkungan mikro saraf menjadi hiperaktif, yang pada gilirannya memberi umpan balik ke tumor, mendorong pertumbuhannya sendiri.”

Mengidentifikasi varian gen yang mendorong glioma

Tujuan awal dari studi ini adalah untuk mengembangkan sistem eksperimental yang memungkinkan para peneliti untuk mengidentifikasi gen kanker baru pada model tumor otak tikus. Untuk mencapai tujuan ini, kolaborasi dimulai antara lab Deneen dan rekan penulis Baylor Dr. Kenneth L Scott. Bersama-sama, mereka merekayasa genetika model tikus glioma mereka menjadi sebuah platform skrining throughput tinggi yang baru untuk mengidentifikasi varian PIK3CA ini.

Menggunakan platform skrining baru mereka, para peneliti menemukan beberapa varian PIK3CA yang mendorong perkembangan glioma. Dua dari varian PIK3CA, bernama C420R dan H1047R, menonjol karena keduanya merupakan pendorong terkuat perkembangan tumor. Menariknya, beberapa gen yang secara khusus diekspresikan dalam glioma C420R dan H1047R terlibat dalam pembentukan sinaps, menunjukkan bahwa tumor dapat mempengaruhi keseimbangan sinaptik neuron tetangga.

“Varian gen ini menghasilkan protein yang berbeda hanya pada satu asam amino – bahan penyusun protein – namun beberapa varian menghasilkan tumor dengan profil molekuler yang sangat berbeda dari yang lain. Ini cukup mengejutkan dan memberi tahu kita bahwa tampaknya Varian PIK3CA yang serupa mempromosikan pembentukan glioma melalui mekanisme yang sangat berbeda, “kata Deneen, yang juga merupakan anggota dari Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center dan menjabat sebagai Marianne and Russell Blattner Chair di Baylor.

Glioma menetapkan kondisi yang mendukung perkembangannya sendiri

Untuk menyelidiki mekanisme yang berbeda ini, Deneen dan rekannya berfokus pada tanda tangan gen sinaptik, berhipotesis bahwa perubahan dalam ekspresi gen sinaptik ini dapat menyebabkan kejang, hipereksitabilitas jaringan, dan perubahan sinaptik langsung pada model tikus glioma mereka. Untuk melakukan studi ini, Deneen bermitra dengan rekan penulis Dr. Jeffrey L Noebels, profesor neurologi, ilmu saraf, dan genetika molekuler dan manusia dan Cullen Trust for Health Care Endowed Chair in Neurogenetics di Baylor.

“Sudah diketahui dengan baik bahwa ketidakseimbangan sinaptik dapat mengakibatkan perubahan ekstensif dalam konektivitas dan rangsangan jaringan saraf, yang dalam beberapa kasus memuncak pada aktivitas kejang,” kata Deneen. “Kejang khas pada glioma, tetapi mekanisme seluler dan genetik yang mendasari tidak dipahami dengan baik. Kami mengambil temuan ini sebagai kesempatan untuk mengeksplorasi apakah varian PIK3CA yang berbeda dapat menyebabkan epilepsi pada glioma dan juga untuk memahami lebih lanjut tentang mekanisme yang digunakan tumor untuk mempromosikan neuronal. hipereksitabilitas. “

Studi mereka menunjukkan bahwa, memang, glioma yang digerakkan oleh varian C420R dan H1047R memang mempromosikan onset awal hipereksitabilitas pada neuron yang mengelilingi tumor dan merombak jaringan sinaptik dengan menginduksi pembentukan sinaps. Tikus yang membawa tumor ini mengalami kejang yang muncul jauh lebih awal dibandingkan dengan tikus yang membawa tumor yang didorong oleh varian PIK3CA lainnya.

Menggali lebih dalam mekanisme yang memediasi efek glioma C420R dan H1047R pada lingkungan mikro mereka, para peneliti menemukan bahwa glioma ini secara selektif mengeluarkan beberapa molekul dari keluarga glypican (GPC) dan bahwa GPC3 mendorong hipereksitabilitas dan pemodelan ulang sinaptik. Lebih lanjut, mereka menemukan bahwa GPC3 sendiri dapat mendorong pembentukan glioma.

Temuan ini memberikan bukti pertama dari mekanisme turunan glioma yang memanipulasi lingkungan mikro saraf selama perkembangan tumor.

“Kami telah menemukan mekanisme sentral di mana sel glioma mengubah neuron untuk membentuk kondisi lingkungan di otak yang mendukung pertumbuhan. Secara terapeutik, kami secara aktif memeriksa bagaimana hubungan pendek komunikasi glioma-ke-neuron dapat digunakan untuk mengobati pasien dengan tumor otak berbahaya ini. , “Kata Deneen.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Pengeluaran SGP

Author Image
adminProzen