Модель рака на мышах

"Модель – это ложь, которая помогает увидеть правду"
Говард Скиппер, американский онколог

О том, что животных можно использовать в качестве моделей для изучения различных воздействий, ученые догадались достаточно давно. Еще в Древней Греции Аристотель проводил эксперименты на живых животных. Позднее Авицена тестировал новые хирургические процедуры на животных, прежде чем выполнить их у пациентов.

В наше время в онкологии животные модели используются с различной целью:

  • изучение эффективности и безопасности лекарственных препаратов, которые предполагается внедрить в клиническую практику - доклинические исследования;
  • дальнейшая интерпретация результатов клинических исследований - пост-клинические исследования;
  • скрининг в поисках новых лекарств;
  • изучение биологии опухоли;
  • изучение механизмов противоопухолевого лечения: взаимодействие препарата с мишенью.

Чтобы получить представление о роли экспериментальных исследований на животных в развитии онкологии, обратимся к двум историческим примерам.

Пример 1

В 1954 году в США был принят законопроект, поручавший Национальному институт онкологии разработать программу по целенаправленному и эффективному поиску лекарств для химиотерапии. За десять лет на миллионе мышей было протестировано около 83 тысяч синтетических веществ, 115 тысяч продуктов ферментации и свыше 17тысяч веществ растительного происхождения. В итоге, в распоряжении врачей для лечения детей с острым лимфобластным лейкозом было 4 препарата - метотрексат, преднизон, 6-меркаптопурин и винкристин. Все они использовались, но по отдельности. Лечение лейкемии у детей продолжало оставаться паллиативным.

На этой модели Скиппер впервые описал два важных наблюдения:

  1. Химиотерапия в каждый момент убивает определенный процент от общего числа клеток, вне зависимости от того, сколько их в организме.
    Так, если взять мышь, у которой сто тысяч лейкозных клеток, и применить вещество, убивающее за один раз девяносто девять процентов этих клеток, то каждый новый прием будет убивать ровно эту долю, а в результате после каждого раза таких клеток будет оставаться все меньше и меньше: сто тысяч, тысяча, десять – и, наконец, после четвертого цикла упадет до нуля.
  2. При комбинированном применении противоопухолевые лекарства работают синергически, усиливая действие друг друга.
    При использовании нескольких препаратов и нескольких повторных циклов химиотерапии с малыми промежутками между ними Скипперу удавалось на своей мышиной модели добиться полного исцеления от лейкемии.

Было решено испробовать схему, сочетающую в себе четыре лекарства: винкристин, аметоптерин, меркаптопурин и преднизон. Эта схема получила сокращенное название по первым буквам каждого лекарства: ВАМП.

В первом же небольшом исследовании у 14 из 16 пациентов была достигнута полная ремиссия, а отдаленная безрецидивная выживаемость отмечена у трех из них.

Позже концепцию сочетания противоопухолевых препаратов и их курсового введения, выработанную на экспериментальной модели, применили для поздних стадий лимфомы Ходжкина. Было решено взять четыре препарата – метотрексат (позже замененный на более сильнодействующее средство – прокарбазин), винкристин, азотистый иприт (или мустарген) и преднизон. Получился не менее токсичный, чем ВАМП, коктейль с аббревиатурой МОМП (МОПП – с прокарбазином), а курс лечения был увеличен с 2,5 мес. до 6.

Более половины испытуемых выздоровели окончательно и бесповоротно. Для поздних стадий лимфомы Ходжкина подобный ответ на лечение и количество ремиссий был беспрецедентен. Успехи комбинированной химиотерапии разительным образом изменили прогнозы пациентов с ранее неизлечимыми III и даже IV стадиями лимфомы Ходжкина. И изначально это стало возможным благодаря модели лейкемии Л1210 у мышей.

Пример 2

Еще один яркий пример использования животных моделей в онкологии – это создание анти Her2-препаратов. В 1982 в лаборатории Роберта Вайнберга выделили очередной онкоген из крысиной опухоли под названием нейробластома. Ген окрестили neu в честь типа рака, из которого этот ген был получен. От многих других открытых в то же время онкогенов его отличало то, что он не прятался в глубине клетки, а проходил через мембрану, причем так, что большой фрагмент его торчал наружу, доступный любому лекарству, т.е. это была идеальная мишень. Но эксперимент по связыванию этой мишени имеющимися в лаборатории антителами не был проведен.

Теперь от истории вернемся к предмету разговора – моделям опухолей. Классическими объектами экспериментальной онкологии являются млекопитающие, прежде всего мыши и крысы, которые хорошо адаптируются к условиям жизни в неволе и дают многочисленное потомство. Нет ни одной проблемы онкологии, которую не исследовали бы с использованием этих грызунов.

  • У животных встречаются спонтанные опухоли (особенно это относится к опухолям молочной железы); подобные модели довольно близки по своей картине к клинической ситуации.

Ограничение - невозможно набрать в конкретный срок требуемое количество животных с опухолями схожих размеров и этапов развития, чтобы провести эксперимент.

  • Химически индуцированные опухоли.

Например, бензпиреновые опухоли индуцируются введением мышам однократно подкожно бензпирена в масляном растворе. Это приводит к равномерному развитию подкожных фибросарком у всех животных в месте инъекции в течение 4-5 недель после введения.

Ограничения: эффекты канцерогена на поведение самой опухоли, риск для других животных и персонала.

  • Генетически созданные мышиные модели (genetically engineered mouse models – GEMM).

Такие модели позволяют достаточно точно моделировать спорадические человеческие опухоли за счет контролируемого изменения генома мышей, что обеспечивает развитие конкретной опухоли с определенными свойствами в заданной локализации. Так, создаются линии животных, которые целенаправленно лишены определенного гена, или, напротив, имеют встроенный дополнительный ген.

Ярким примером трансгенных мышей является линия мышей с повышенной экспрессией онкогена HER2. У этих животных в возрасте от 2 месяцев появляются опухоли молочных желез (HER2/neu-положительных).

Ограничения: несмотря на гистологическое и генетическое сходство со злокачественными новообразованиями у человека, для большинства GEMM характерно асинхронное развитие опухолей в организме-хозяине. Такие модели, как правило, гетерогенны с точки зрения частоты развития опухолей, времени задержки в развитии опухолей и характеристик роста.

  • Перевиваемые опухоли – это самая многочисленная подгруппа.

Здесь можно выделить два принципиально разных способа перевивки.
Первый, когда фрагмент мышиной/крысиной опухоли в последующем перевивается животному той же линии.
Во втором случае животным (обязательно иммунодефицитным) вводится культура опухолевых клеток человека. Такие модели получили название ксенографтных.


Усовершенствованным и наиболее перспективным вариантом стандартной ксенографтной модели является модель, для создания которой используются фрагменты опухолей, полученные непосредственно от пациентов, т.е. осуществляется прямой перенос опухолевого материала, взятого у пациента, в организм животного с иммунодефицитом без предварительного культивирования опухолевых клеток (patient-derived xenografts – PDX). Подобные PDX-модели продемонстрировали способность точно предсказывать положительный клинический ответ на лечение у 90% пациентов, и резистентность к проводимой терапии у 97% больных. Цифры, близкие к этим были получены в целом ряде исследований.

Ограничения использования данной модели обусловлены техническими особенностями ее создания, для которого необходим доступ к опухолевой ткани определенного качества непосредственно после ее получения от пациента, а также определенной материально-технической базы лаборатории, позволяющей проводить соответствующую обработку полученного материала и поддерживать опухоль через серию пассажей в организме-хозяине.

GEMM и PDX-модели, несмотря на свои недостатки, сегодня рассматриваются как наиболее ценные и перспективные с точки зрения тестирования вновь создаваемых противоопухолевых препаратов.

Г.С. Киреева, кандидат биологических наук,
научный сотрудник научной лаборатории канцерогенеза и старения
Национального медицинского исследовательского центра онкологии им. Н.Н. Петрова.

Было решено испробовать схему, сочетающую в себе четыре лекарства: винкристин, аметоптерин, меркаптопурин и преднизон. Эта схема получила сокращенное название по первым буквам каждого лекарства: ВАМП.

Полный текст:

  • Аннотация
  • Об авторах
  • Список литературы
  • Cited By

Введение. Для изучения противоопухолевого действия веществ in vivo требуется создание модели, отражающей основные характеристики заболевания человека. Такому требованию могут отвечать пациентоподобные ксенографты (Patient Derived Xenograft - PDX) на иммунодефицитных мышах. Пациентоподобные модели опухолей считаются наиболее прогрессивными по причине их способности сохранять после имплантации свои первоначальные свойства, характеризующиеся разнообразием на гистологическом и молекулярном уровне.

Целью исследования явилось создание PDX-модели рака пищевода человека в шейном отделе пищевода иммунодефицитных мышей.

Материал и методы. Для создания PDX-модели рака пищевода человека было использовано 11 самцов иммунодефицитных мышей линии Balb/c Nude массой 19-22 г. Фрагмент опухоли был взят от пациента с диагнозом инфильтративно-язвенного рака - умереннодифференцированной плоскоклеточной карциномы без ороговения.

Результаты. В результате имплантации донорского фрагмента опухоли наблюдалось полное приживление материала у 6 (54,5 %) из 11 животных, что согласуется с литературными данными. По результатам морфологических исследований, пациентоподобный ксенографт является плоскоклеточной карциномой, что гистологически соответствует опухоли пациента.

Кит Олег Иванович - член-корреспондент РАН, профессор, генеральный директор, SPIN-код: 1728-0329. ORCID: 00000003-3061-6108.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Максимов Роман Алексеевич - младший научный сотрудник.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Лукбанова Екатерина Алексеевна - научный сотрудник, E-mail: katya.samarskaja@yandex.ru. SPIN-код: 4078-4200.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Карнаухов Николай Сергеевич - кандидат медицинских наук, заведующий отделением, врач-патологоанатом, SPIN-код: 3100-0820. Author ID (Scopus): 57193122772.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Непомнящая Евгения Марковна - доктор медицинских наук, профессор, врач-патологоанатом, SPIN-код: 8930-9580. Author ID (Scopus): 6506793316.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Миндарь Мария Вадимовна - младший научный сотрудник, SPIN-код: 5148-0830.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Ткачев Сергей Юрьевич - младший научный сотрудник, SPIN-код: 9959-4082.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Колесников Евгений Николаевич - кандидат медицинских наук, заведующий отделением абдоминальной онкологии № 1, SPIN-код: 8434-6494.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

1. Арутюнян К.В., Кузнецов ИМ., Фёдоров К. С., Тер-ОванесовМ.Д, Шостка К.Г., Роман Л.Д., Мушников НА. Оценка функциональной операбельности, как предпосылка для профилактики осложнений после операций по поводу рака пищевода. Профилактическая и клиническая медицина. 2017; 1(62): 42-48.

2. Скворцов М.Б. Рак пищевода: хирургическое лечение. Сибирский медицинский журнал. 2011; 4: 21-30.

3. Ильин И.А., Малькевич В.Т. Отдаленные результаты хирургического лечения рака пищевода при различных типах оперативных вмешательств. Онкологический журнал. 2016; 10(1(37)): 84-92.

4. Урсол Г.Н. Способы хирургического лечения рака пищевода. ScienceRise. 2015; 3(4(8)): 19-26.

5. Гарин А.М., Базин И.С. Лекарственная терапия опухолей желудочно-кишечного тракта. Эффективная фармакотерапия. 2015; 2: 16-23.

6. Имянитов Е.Н., Моисеенко ВМ. Применение молекулярногенетического анализа для выбора противоопухолевой цитостатической терапии. Онкогематология. 2007; 3: 4-8.

8. LeeN.P., Chan CM., TungL.N., WangH.K., Law S. Tumor xenograft animal models for esophageal squamous cell carcinoma. J Biomed Sci. 2018 Aug 29; 25(1): 66. doi: 10.1186/s12929-018-0468-7.

9. Кит О.И., Колесников Е.Н., Максимов А.Ю., Протасова Т.П., ГончароваА.С., ЛукбановаЕА. Методы создания ортотопических моделей рака пищевода и их применение в доклинических исследованиях. Современные проблемы науки и образования. 2019; 2: 96.



Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.



Метастазы раковых опухолей являются главной причиной гибели пациентов при онкологических заболеваниях. Метастазирование представляет собой сложный многоступенчатый процесс, в ходе которого клетки первичной опухоли проникают в кровеносные или лимфатические сосуды и распространяются по организму. Затем они покидают сосуды и формируют метастазы (вторичные опухоли) в других, порой очень отдаленных органах и тканях. Изучение процесса метастазирования до настоящего времени было затруднено главным образом из-за отсутствия адекватных задаче модельных систем.


Оказалось, что количественное соотношение кодов клеток в первичной опухоли сильно отличается от набора кодов клеток, циркулирующих в крови. Следовательно, клетки некоторых клонов опухоли активнее проникают в кровоток. В то же время наблюдалось существенное перекрывание кодов циркулирующих клеток и метастазов. Но между циркулирующими клетками и метастазами, с одной стороны, и клетками, колонизующими подмышечные лимфатические узлы, с другой стороны, существенного перекрывания не отмечалось. Это соответствует клиническим наблюдениям о том, что у 20–30% больных раком молочной железы с отдаленными метастазами подмышечные лимфатические узлы были свободны от раковых клеток. Таким образом, популяция клонов клеток 4Т1 адекватно воспроизводит на мышах различные аспекты прогрессии заболевания раком молочной железы.

Кроме того, были идентифицированы и изучены отдельные клоны, которые были сравнительно слабо представлены в первичной опухоли, но доминировали в кровотоке, а часть из них обнаруживалась в метастазах. Они тоже отличались от клонов, колонизующих лимфатические узлы. Клон 4Т1-Т, доминирующий в метастазах, сформировавшихся через кровоток, при индивидуальном введении активнее других формировал легочные метастазы. Таким образом, оказалось, что различные клоны клеток гетерогенной опухоли обладают резко отличающимися способностями доминирования в первичной опухоли, проникновения в кровеносную или лимфатическую системы, инициирования метастазов.

Затем авторы изучили отличия в экспрессии генов в различных клонах клеток первичной опухоли. Они нашли, что клоны, эффективно проникающие в кровеносную систему, усиленно экспрессируют два белка — Serpine2 и Slpi, являющихся антикоагулянтами (то есть препятствующих свертыванию крови). Важным оказался тот медицинский факт, что усиленная экспрессия их человеческих ортологов SERPINE2 и SLPI при раке молочной железы связана с образованием метастаз в легких и в мозге. Искусственное подавление у мышей экспрессии Serpine2 и Slpi значительно ограничивало способность клонов инициировать метастазы.


Таким образом, авторы разработали и применили новую информативную систему для изучения роли различных клонов гетерогенной раковой опухоли в развитии заболевания, а также описали ключевые механизмы проникновения раковых клеток в кровоток как важнейшего этапа формирования метастаз. Дальнейшие исследования покажут, насколько описанная модель применима для других типов рака и возможно ли использование SERPINE2 и SLPI как мишеней для разработки новых противораковых средств.

Источники:
1) Elvin Wagenblast et al. A model of breast cancer heterogeneity reveals vascular mimicry as a driver of metastasis // Nature. 2015. V. 520. P. 358–362.
2) Mary J. C. Hendrix. An extravascular route for tumour cells // Nature. 2015. V. 520. P. 300–302. (Популярный синопсис к обсуждаемой статье.)


Мыши — одни из главных лабораторных животных, которых используют ученые

Фото: Ольга Бурлакова / NGS.RU

Рассказать об этих мышах пока нечего, но другие грызуны помогают ученым уже много лет. Наши коллеги с NGS.RU побывали в лабораториях и виварии (помещение, где выращивают лабораторных животных. — Прим. ред.) ИЦиГ СО РАН. Мы думаем, что вам непременно нужно узнать, почему мышей зовут Фредди и зачем ученые прячутся от них в бочку.

Памятник был установлен в 2013 году

— У нас здесь пять линий мышей. У меня специальные заявки от ученых, и я уже соизмеряю, сколько нужно посадить самок, самцов, и размножаю. Чаще всего используются блэки. Сейчас в экспериментах будут балбы. Они идут и на токсичность, и на перитонит. Это очень хорошая модель для изучения онкологии — их специально выводили для этой работы, — рассказывает заведующая виварием Александра Григорьевна.

Блэками ученые между собой называют мышей C57BL/6. У них красивые округлые уши, как у Микки-Мауса. Но милые мордашки обманчивы — эти мыши одни из самых агрессивных. Научный сотрудник Даниил Гладких рассказывает, что за весь период работы кусали его лабораторные животные лишь три раза — и всегда это были блэки.

Милые на первый взгляд мышки на самом деле очень агрессивные

Фото: Ольга Бурлакова / NGS.RU

— Но по сравнению с линией особо агрессивных крыс в Институте цитологии и генетики они просто милашки. Там, как только заходишь, мыши сразу кидаются на клетку. У них стоит такая большая железная бочка. Если крыса упадет на пол (а они достаточно хорошо прыгают, и зубы там сантиметра по два), ты запрыгиваешь в бочку и палочкой нажимаешь кнопку, чтобы пришел охранник. И работа там идет только в специальных перчатках, которые невозможно прокусить, — говорит Даниил.

Лабораторные мыши стоят от 200 до 6000 рублей. Самые дорогие — это очень редкие мыши с какими-нибудь патологиями и заболеваниями. Их покупают в специальном стерильном виварии.

Иммунодефицитные мыши — самые безобидные

Фото: Ольга Бурлакова / NGS.RU

У иммунодефицитных мышей отдельный кабинет со специальными боксами — чтобы беречь от инфекций даже те несколько часов терминального эксперимента, что они проживут вне условий SPF-вивария. Эти мышки полностью лысые и отличаются тем, что у них приживаются человеческие опухоли — иммунитет их не подавляет. Иммунодефицитных мышей ученые зовут Фредди, в честь Фредди Меркьюри — автора песен и вокалиста рок-группы Queen, умершего от СПИДа.

— Они очень миленькие, мягонькие и даже когтями тебя поцарапать не могут. Они глуховаты немного, плохо видят, очень добродушные. С ними одно удовольствие работать, — говорит ученый.

Когда эксперимент уже проведен, животное убивают. Смерть наступает быстро и безболезненно — мышке разъединяют позвоночник, и она моментально умирает. По словам ученых, это самый гуманный способ.

Маленькие мышки помогают ученым спасать человеческие жизни

Фото: Ольга Бурлакова / NGS.RU

Российских лабораторных мышей используют не только наши ученые — к ним в гости приезжают и из других стран. Из-за долгих бюрократических процедур специалистам из Манчестера и Осаки приходится дома тратить на один эксперимент до полугода, а в Новосибирске он же займет .

Мыши-модели часто используются для доклинического моделирования человеческих заболеваний, однако лекарства, успешно испытанные на мышах, признаются годными для людей примерно в одном случае из десяти. Почему? Ответить на этот вопрос помогает новое исследование, в котором проведено сравнение экспрессии генов в клетках головного мозга человека и мыши.

Так в чём же дело? Почему многие препараты, которые успешно лечат мышей, неэффективны при лечении людей? Взять, к примеру, нейропсихиатрию: здесь попытки предсказывать эффективность новых методов лечения людей на основе данных, полученных с помощью мышей-моделей, оказались особенно плачевными. Чтобы получить ответ на интересующий нас вопрос, обратимся к результатам недавно опубликованного исследования, показавшего, что одной из причин указанной неэффективности, по крайней мере при создании препаратов, предназначенных для лечения психических и неврологических расстройств, является не учитывавшаяся ранее разница в функционировании головного мозга. Прежде чем провести анализ данной научной работы, позвольте предоставить слово Шэрон Бегли (Sharon Begley), написавшей о ней для STAT News:

«Во имя науки лабораторным мышам приходится очень много страдать, но часто это компенсируется, пусть и ненадолго, открытием эффективных, почти чудодейственных средств лечения убивающих людей болезней. К сожалению, экспериментальные препараты против болезни Альцгеймера, шизофрении и глиобластомы, вылечившие миллионы мышей, не вылечили ни одного человека, и этот печальный факт говорит о том, что, когда нужно заменять людей при тестировании новых средств лечения многих заболеваний головного мозга, мыши являются весьма паршивыми моделями.

Согласно опубликованному в среду сообщению, учёным удалось установить главную причину разного воздействия лекарственных препаратов на мышь и человека: в человеческом кортексе содержатся виды клеток, отсутствующие в кортексе мышей, и, что особенно важно, активность ключевых генов этих человеческих клеток существенно отличается от активности ключевых генов мышиных клеток.

А как работали исследователи-классификаторы? Прежде всего, они провели сбор биологического материала: во-первых, контрольного материала — головного мозга умерших доноров мужского и женского пола в возрасте 18 — 68 лет, у которых не было нейропсихиатрических или неврологических заболеваний, а во-вторых — тканей головного мозга пациентов, перенёсших операцию по поводу эпилепсии. Во всём этом материале наибольший научный интерес представляла средняя височная извилина (MTG) — часть кортекса, которая нередко подвергается резекции при лечении эпилепсии, а потому позволяет сравнивать контрольный материал с материалом, взятым у эпилептиков. Затем исследователи осуществили секвенирование одиночных ядер собранных образцов:

Теперь рассмотрим масштаб проведённого классификаторами исследования. Ядра были выделены из восьми донорских мозгов, причём большая часть поступила от посмертных доноров (n = 15 206), а меньшая (n = 722) — от эпилептиков (фрагменты пятого слоя MTG, удалённые во время нейрохирургических процедур):

Перевод: проведя секвенирование, исследователи отметили, что различные типы клеток могут быть надёжно идентифицированы с помощью различных методов математической кластеризации, используемых для анализа данных геномики.

Когда исследователи сравнили эти профили генной экспрессии человеческих одиночных ядер с аналогичными профилями мышиных одиночных клеток в той же области головного мозга, они отметили несколько различий. Установлено, что нейроны мышей и людей, которые на основе анатомических, структурных и гистологических признаков, а также в соответствии со стандартными схемами классификации было принято считать одинаковыми, на самом деле могут иметь десятикратную и даже большую разницу в экспрессии генов для синтеза очень важных белков, таких как рецепторы нейромедиаторов. ( — это пептиды, применяемые нейронами для коммуникации друг с другом). Например:

Перевод: при сравнении мышиных и человеческих генов почти 20% генов показали очень разную экспрессию (более чем десятикратная разница) и по меньшей мере две трети генов — разную. Наиболее заметной эта разница оказалась у гена, кодирующего рецепторы серотонина:

(5-гидрокситриптамин, или 5-НТ), как известно, — это молекула с множеством функций, осуществляемых в разных частях тела. В частности, серотонин может функционировать как гормон, фактор роста или нейромедиатор. Например, он накапливается в тромбоцитах, которые высвобождают его при связывании с тромбом, и, когда концентрация серотонина высока, он вызывает сужение кровеносных сосудов. (Интересно отметить, что при низких концентрациях он выступает как сосудорасширяющее средство). Кроме того, серотонин способствует заживлению ран. Однако в головном мозге он, прежде всего, нейромедиатор, влияющий, как полагают учёные, на настроение, половую активность, аппетит, сон, память, способность учиться, регулирование температуры и некоторые формы социального поведения. Наибольшую известность (по крайней мере, среди широкой общественности) серотонин получил как один из факторов депрессии — благодаря целому классу препаратов, которые называются селективными ингибиторами обратного захвата серотонина (СИОЗС) и используются для лечения социальной фобии, тревожных и панических расстройств, обсессивно-компульсивных расстройств (ОКР), большой депрессии, синдрома раздражённого кишечника (СРК) и нарушений пищевого поведения.

Как правило, при коммуникации двух нейронов один из них выпускает в пространство между ними (синапс) определённые нейромедиаторы, такие как серотонин. Нейромедиатор диффундирует от данного (пресинаптического) нейрона через синапс к постсинаптическому нейрону и связывается с его рецептором, активируя тем самым в постсинаптическом нейроне сигнал. После того как сигнал отправлен, нейроны, используя белки-транспортёры, избавляются от наличия в синапсе дополнительного нейромедиатора. Как только нейромедиатор, связавшийся с рецептором, высвободился, белки-транспортёры снова переносят его в клетку. СИОЗС ингибируют эту активность специфических переносчиков серотонина, что позволяет тому, задерживаясь в синапсе, дольше стимулировать рецептор постсинаптического нейрона.

В связи с данным обстоятельством авторы исследования в ходе обсуждения полученных результатов отмечают:

А вот мнение ведущего исследователя Эда Лейна (Ed Lein) из Института Аллена по изучению мозга (Allen Institute for Brain Science) в Сиэтле, опубликованное в STAT News:

Итак, хотя головной мозг мыши и человека имеет базисные черты сходства, данное исследование неожиданно показало, что в модели, представляющей собой мышиную версию структур человеческого мозга, нейроны используют различные рецепторы нейромедиаторов существенно иначе, чем в оригинале. Результаты этого исследования помогут учёным лучше интерпретировать результаты исследований, проводимых на мышах, и, будем надеяться, аккуратнее применять их по отношению к нейрофизиологии человека. А тем временем, узнав о каком-то исследовании, проверьте, не проводилось ли оно только на мышах. В Твиттере есть даже фид @justsaysinmice, основная цель которого — обратить внимание на широко разрекламированные исследования такого рода.

И пока мы ждём, что исследования на животных моделях станут более предсказуемыми в плане применимости их результатов к человеку, за @justsaysinmice имеет смысл следить.


ТАСС, 4 июня. Никотин меняет работу вспомогательных клеток мозга, из-за чего создаются комфортные условия для метастаз рака легких. Это объясняет, почему почти у половины людей с подобными опухолями они через какое-то время появляются вновь. Статью с описанием исследования принял к публикации Journal of Experimental Medicine.

"У никотина самоо по себе нет канцерогенного эффекта, однако он помогает метастазам мелкоклеточного рака легких распространяться внутри мозга больных. То есть наши наблюдения говорят о том, что раковым больным нельзя использовать никотиновую жвачку и пластыри для того, чтобы пытаться бросить курить", – рассказал один из авторов исследования, профессор Университета Уэйк-Форест (США) Коносукэ Ватабэ.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) рак легких – одна из главных причин преждевременной смерти людей наряду с болезнями сердца и сосудов, а также другими типами опухолей. В 2018 году он унес жизни примерно 1,76 млн жителей планеты, у большей части которых он развился из-за курения.

Существует два типа злокачественных опухолей подобного рода – мелкоклеточный и немелкоклеточный рак легких, они появляются в разных типах тканей органов дыхания. Первый подвид рака легких, как правило, более агрессивен и при этом он очень часто вызывает метастазы, в том числе и в мозге пациентов.

Новая опасность никотина

Ватабэ и его коллеги нашли объяснение тому, почему это происходит. Они изучали истории болезней примерно трех сотен пациентов с мелкоклеточным раком легких, которые лечились в университетской клинике и в других больницах Уинстон-Сейлема.

Ученые заметили, что метастазы значительно чаще появлялись в мозге тех пациентов, кто продолжал курить, несмотря на рекомендации врачей, или использовал никотиновые пластыри и жвачки для отказа от табака. Это наблюдение натолкнуло их на мысль провести эксперименты на мышах. В их тела ученые имплантировали культуры раковых клеток из легких больных.

Оказалось, что никотин действительно помогал метастазам появляться в мозге грызунов. Это было связано с тем, что молекулы никотина проникали в клетки микроглии, одной из вспомогательных тканей мозга, меняя работу ее клеток таким образом, что они не убивали раковые клетки, а помогали им выживать.

Узнав об этом, биологи задумались, можно ли помешать никотину проникать в мозг с помощью других веществ, которые могут проникать через барьер между кровеносной системой и мозгом. Последующие опыты показали, что этого можно добиться с помощью партенолида – летучего вещества из экстракта растения пижмы.

Молекулы партенолида защитили мозг мышей от развития метастаз. Поэтому, считают ученые, его можно использовать для борьбы с метастазами мозга у курильщиков с раком легких. В ближайшее время Ватабэ и его коллеги планируют начать клинические испытания партенолида с участием добровольцев.

Читайте также: