Препарат от эпилепсии останавливает рост опухолей нервной системы у мышей
У людей с нейрофиброматозом типа 1 (NF1) развиваются опухоли на нервах по всему телу. Эти опухоли обычно доброкачественные, то есть они не распространяются на другие части тела и не представляют угрозы для жизни, но они все же могут вызвать серьезные медицинские проблемы, такие как слепота, особенно если они образуются в мозге и нервах.
Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили, что нейроны, несущие мутацию в гене Nf1, перевозбуждены, и что подавление этой гиперактивности с помощью ламотриджина, препарата, одобренного Управлением по контролю за продуктами и лекарствами для лечения эпилепсии, останавливает рост опухоли у мышей.
"Опухоли очень часто встречаются у людей с НФ1", - сказал старший автор исследования Дэвид Х. Гутманн, доктор медицины, доктор философии, профессор семьи Дональда О. Шнака и директор Центра нейрофиброматоза (НФ) Вашингтонского университета. "Мы показали, что можем блокировать рост опухолей NF1 путем отключения повышенной возбудимости нейронов. Мы сделали это несколькими разными способами, и нет сомнений в том, что перепрофилирование противоэпилептических препаратов является эффективным способом подавления роста опухоли, по крайней мере, у мышей. Это подчеркивает критическую роль, которую нейроны играют в биологии опухолей"
Исследование опубликовано 19 мая в журнале Nature Communications.
NF1 - это генетическое заболевание, которым страдает один из каждых 3 000 человек в мире. Это заболевание вызывается мутациями в гене NF1. Может быть поражена любая часть тела, но наиболее распространенными признаками заболевания являются светло-коричневые пятна на коже, доброкачественные опухоли нервов, называемые нейрофибромами, опухоли мозга и зрительных нервов, деформации костей и когнитивные различия, такие как аутизм, неспособность к обучению и синдром дефицита внимания и гиперактивности.
В прошлом году Гутманн и Мишель Монже, доктор медицины, доктор философии, профессор неврологии в Медицинской школе Стэнфордского университета и исследователь Говарда Хьюза, показали, что свет вызывает повышенную активность нейронов в глазах Nf1-мутантных мышей, что затем приводит к образованию опухолей на зрительном нерве, соединяющем глаза и мозг. В новом исследовании они вместе с первым автором Кориной Анастасаки, доктором философии, доцентом неврологии Вашингтонского университета, и соавтором Лу Кью Ле, доктором медицины, доктором философии, профессором дерматологии Юго-западного медицинского центра Техасского университета, изучили, как повышенная активность нейронов приводит к образованию опухолей у людей с NF1.
Исследователи изучали нейроны мышей с мутациями гена Nf1 и без них. В исходном состоянии нейроны мышей с опухолевыми мутациями Nf1 проводили электрические импульсы чаще, чем нейроны нормальных мышей. Затем эти перевозбужденные нейроны выделяли молекулы, которые усиливали рост опухолей мозга и нервов. Исследователи обнаружили, что повышенная возбудимость является результатом нарушения работы ионного канала, который изменяет базовый уровень электрической активности нейронов.
Они также изучали мышей с мутацией Nf1, наблюдаемой у людей с NF1, у которых не развиваются опухоли мозга и нервов. Анастасаки обнаружил, что нейроны мышей с этой специфической мутацией Nf1 не перевозбуждаются и не развивают опухоли, что дает первое объяснение тому, почему у этой группы пациентов с NF1 отсутствуют глиомы зрительного нерва или нейрофибромы.
Возбудимые нейроны также являются характерной чертой эпилепсии, а лекарство от эпилепсии ламотриджин воздействует на тот же ионный канал, который нарушен в возбудимых нейронах Nf1-мутантов. Исследователи давали ламотриджин группе Nf1-мутантных мышей, у которых развились опухоли зрительного нерва. По сравнению с мышами, получавшими плацебо, у мышей, получавших препарат, опухоли были меньше и больше не росли.
Помимо того, что эти результаты позволяют предложить новый способ лечения опухолей NF1, они также дают возможность по-новому взглянуть на происхождение когнитивных симптомов этого заболевания.
"Мутация в гене Nf1 изменяет базовую биологию нейрона", - сказал Гутманн. "Во время развития нейроны формируются первыми и сообщают остальным частям мозга, как формироваться. Если у вас есть мутация, которая влияет на поведение нейронов, это может изменить все, что касается того, как мозг формируется во время развития. До сих пор мы не пытались предотвратить нарушения обучаемости. Возможно, это открытие может привести к новым методам лечения проблем с обучением и когнитивными способностями у детей с NF1.
