Сяо-Нань Ли, доктор медицины, доктор философии, профессор онкологических исследований Рашель и Марк Гордон, сотрудник Комплексного онкологического центра имени Роберта Х. Лури Северо-Западного университета, был старшим автором исследования. Детская эпендимома, третий по распространенности вид рака мозга у детей, в настоящее время имеет частоту рецидивов 50%, и большинство пациентов в конечном итоге погибают от болезни из-за плохой реакции на лечение.

Несмотря на агрессивность рака и частоту рецидивов, опухоли растут медленнее по сравнению с другими типами опухолей мозга, что дает небольшое окно для команд по уходу за пациентами, чтобы попробовать различные стратегии лечения, включая резекцию рецидивирующих опухолей. Хотя хирургическое вмешательство и облучение могут помочь продлить выживаемость пациентов, срочно необходимы более эффективные и долгосрочные варианты лечения, считает Ли.

В текущем исследовании группа Ли провела секвенирование метилирования ДНК вместе с секвенированием РНК для выявления эпигенетических изменений в образцах тканей первичной и рецидивирующей опухоли эпендимомы от 10 педиатрических пациентов, которые прошли лучевую терапию и неоднократно сталкивались с рецидивами рака в течение 13 лет.

На основе этого уникального набора опухолей пациентов исследователи разработали новую панель полученных от пациентов ортотопических ксенотрансплантационных мышиных моделей, которые, по словам Ли, крайне необходимы для улучшения понимания биологии опухоли и тестирования новых методов лечения.

Используя модели ксенотрансплантатов, исследователи выявили три уникальных набора эпигенетических мутаций.

Первый набор включал дифференциально экспрессируемые гены, которые регулировались потенциальными «драйверными» регионами метилирования ДНК (DMRs), или геномными регионами, содержащими различные паттерны метилирования ДНК, которые переносились из первичных опухолей в повторные опухоли.

Второй набор содержал дифференциально экспрессируемые гены, которые регулировались потенциальными «усиливающими» DMR, которые были обнаружены только в рецидивирующих опухолях. В частности, исследователи обнаружили, что ген PLEKHG1 экспрессировался во всех моделях рецидивирующих опухолей, что, по словам Ли, позволяет предположить, что этот ген может быть потенциальной терапевтической мишенью.

Третьим набором мутаций, выявленных в первичных опухолях, были «предикторы рецидива», или набор эпигенетических маркеров, которые могут помочь предсказать высокий риск рецидива опухоли. По словам Ли, эти предикторы могут помочь врачам избежать ненужного лечения пациентов, которое может привести к дальнейшим осложнениям.

Кроме того, скрининг этих драйверов и ускорителей может помочь определить потенциальные терапевтические мишени и стратегии лечения на основе точной медицины.