ショウジョウバエが実験モデル、最も致死性の高い人間の脳腫瘍の薬剤スクリーニングとして急上昇

2009 年 2 月 13 日

ショウジョウバエが実験モデル、最も致死性の高い人間の脳腫瘍の薬剤スクリーニングとして急上昇

2009 年 2 月 13 日

カリフォルニア州ロサンゼルスホーヤ—ショウジョウバエと人間は、既知のすべての人間の病気遺伝子の 70% を含むほとんどの遺伝子を共有しています。 この驚くべき進化的保存を利用して、ソーク生物学研究所の研究者らはショウジョウバエを、最も一般的な悪性脳腫瘍である神経膠腫の革新的な研究のための実験室モデルに改造した。

「神経膠腫は壊滅的な病気ですが、根本的な病気のプロセスについてはまだほとんどわかっていません」と彼は説明します。 ジョン・B・トーマス、博士、分子神経生物学研究所の教授であり、この研究の主著者であり、この研究は最新版に掲載されています。 公共科学図書館遺伝学。 「私たちは今、その力を使うことができます」 ショウジョウバエ 遺伝学を利用して、これらの腫瘍を推進する遺伝子を発見し、新しい治療標的を特定することで、効果的な薬の開発が加速されます。」

ヒト神経膠腫の研究のためのより優れたモデルが緊急に必要とされています。 昨年だけで、この国では約21,000人が脳および神経系のがんと診断されており、その中で最も有名なのはエドワード・M・ケネディ上院議員である。 悪性脳腫瘍の約 77% は神経膠腫であり、その予後は通常厳しいものです。 がん性グリア細胞が体の他の場所に広がることはほとんどありませんが、がん性グリア細胞はすぐに脳に浸潤し、急速に増殖するため、現在の治療法でもほとんど治癒できなくなります。 

神経膠腫は「グリア」として知られる脳細胞に由来し、その進行性の程度に基づいてサブタイプに分類されます。神経膠芽腫は最も一般的で最も進行性の神経膠腫です。 その多様性は、これらの腫瘍の生成に関与するさまざまなシグナル伝達経路の数によって反映されていますが、悪性神経膠腫にはすべて共通点があるようです。すべてではないにしても、ほとんどのヒト神経膠芽腫は、EGFR-Ras および PI-3K を活性化する変異を持っています。シグナル伝達経路。 このような突然変異は、薬剤耐性の発現にも重要な役割を果たしていると考えられています。 

「ショウジョウバエは、EGFR、Ras、PI-3Kなど、多くの関連するヒト遺伝子のホモログを持っています」と博士研究員で筆頭著者であり、このプロジェクトの先頭に立ったレニー・リード氏は説明する。 「私たちが開発したのは、 ショウジョウバエ これらの遺伝子が脳腫瘍の発症をどのように特異的に制御するのかを解明し、これらの腫瘍を攻撃する新しい方法を発見するためのモデルです。」

リード博士が、遺伝子操作されたショウジョウバエのグリアで特に両方のシグナル伝達経路を活性化したところ、哺乳類の脳と同様に、EGFR-Ras および PI-3K 経路の活性化により急速に分裂し、腫瘍様の細胞を作り出す侵襲性細胞が生成されることを発見しました。ハエの脳の成長、人間の病気を模倣します。 

「ハエの腫瘍がヒトの神経膠腫と重要な側面を共有していることを確認したら、そのモデルを使用して病気のプロセスに関与する新しい遺伝子をスクリーニングし、それらを『Cancer Genome Atlas』の神経膠芽腫の一部として見つかった遺伝子と比較することができました。イニシアティブ」とリード氏は説明する。

神経膠芽腫は、Cancer Genome Atlas 研究ネットワークによって研究された最初のがんの XNUMX つです。その目標は、大規模ゲノム配列決定などの最新のゲノム特性解析技術の適用を通じて、がんの分子基盤の理解を加速することです。

ほとんどのがんと同様、神経膠腫は生涯にわたって蓄積する個人の DNA の変化から発生しますが、罪のない傍観者による広範な影響を伴う変化を分類することは困難でした。 「こうした取り組みは、改変された遺伝子の膨大なリストを提供してくれるが、どれが本当に重要なのかについてはあまり教えてくれない」とリード氏は言う。 「マウスモデルや患者研究でこの問題に取り組むのは、非常に費用と時間がかかります。ハエでは毎週、数百の遺伝子を検査できます。」

ソークの研究者らは現在、ハエモデルを使用して、EGFR/PI-3K関連脳腫瘍を阻止する可能性のある遺伝子と薬剤を探索している。 薬物検査は共著者であるウェブスター・カヴェニー教授とフランク・フルナリ准教授の共同で行われており、両氏はロンドン大学ルートヴィヒ癌研究所のヒト脳腫瘍生物学の専門家である。カリフォルニア、サンディエゴ。

研究者らは、共同の努力を通じて、ハエモデルからの新たな発見がマウスやヒトの脳腫瘍の研究に迅速に応用され、この致死性の癌に対する新たな治療法の開発につながることを期待している。

この研究は国立神経障害・脳卒中研究所と米国脳腫瘍協会の支援を受けた。

この技術の商業化に関する情報については、ソーク技術開発局、(858) 453-4100、内線 1278 までお問い合わせください。 XNUMX年。

カリフォルニア州ラホーヤにあるソーク生物学研究所は、生命科学における基礎的な発見、人間の健康の改善、将来世代の研究者の育成に専念する独立非営利団体です。 ジョナス・ソーク医師は、1955 年にポリオ ワクチンによって難病のポリオをほぼ根絶しましたが、サンディエゴ市からの土地の贈与とマーチ オブ ダイムズの資金援助を受けて 1965 年に研究所を設立しました。