Zrozumienie biologii tajemniczego nowotworu Vestibular Schwannoma kluczem do medycyny spersonalizowanej

Czym jest Vestibular Schwannoma

Schwannoma nerwu przedsionkowo-ślimakowego (nerwiak osłonkowy, Vestibular Schwannoma-VS) to łagodny nowotwór ośrodkowego układu nerwowego. Rozwija się z produkujących mielinę komórek Schwanna, otaczających gałązki nerwu przedsionkowo-ślimakowego. 95% VS to guzy jednostronne, tzw. sporadyczne. U ok 5% pacjentów guzy typu Schwannoma nerwu przedsionkowo-ślimakowego występują obustronnie, co związane jest z bardzo rzadką chorobą genetyczną: neurofibromatozą typu drugiego (NF2). W ostatnich latach ze względu na coraz bardziej powszechną dostępność badań rezonansu magnetycznego w diagnostyce neurologicznej, nastąpił wzrost wykrywania VS, także na bardzo wczesnym, bezobjawowym etapie choroby. 

Najczęstszym objawem VS jest jednostronny niedosłuch odbiorczy (czuciowo-nerwowy). Zazwyczaj pojawia się on stopniowo, ale u części pacjentów może wystąpić nagłe znaczące pogorszenie słuchu w zajętym uchu, co nazywamy tzw. nagłą głuchotą czuciowo-nerwową. Do pozostałych początkowych objawów należą szumy uszne, zawroty głowy i zaburzenia równowagi. 

Pomimo, że VS jest łagodnym nowotworem, który nie daje przerzutów, może być niebezpieczny dla życia ze względu na swoją lokalizację - w ośrodkowym układzie nerwowym, wewnątrz czaszki pacjenta. Kiedy guz osiągnie duże rozmiary, powoduje groźne dla zdrowia i życia objawy zwiększonego ciśnienia środczaszkowego, ucisku na pień mózgu oraz porażenia nerwów czaszkowych. Na szczęście dotyczy to jedynie ok 20% pacjentów z rozpoznanym VS. 

Metody leczenia VS

Do metod leczenia Schwannoma nerwu przedsionkowo-ślimakowego należą mikrochirurgiczna resekcja oraz radioterapia celowana, obecnie realizowana przy użyciu tzw. Gamma Knife. W Klinice Otorynolaryngologii, Chirurgii Głowy i Szyi UCK WUM, kierowanej przez prof. Kazimierza Niemczyka operacje mikrochirurgicznej resekcji VS są przeprowadzane od ponad 20 lat. 

Badania wykazały jednak, że u części pacjentów guzy te charakteryzują się stabilnym, bardzo powolnym wzrostem i mogą być poddane jedynie obserwacji, bez konieczności inwazyjnego leczenia. 

Niestety, obecnie nie są znane żadne czynniki, które pomogłyby zidentyfikować potencjalnie bardziej agresywne, szybko rosnące guzy już na wczesnym, bezobjawowym etapie choroby. Podobnie nie znamy na razie markerów, które zwiastowałyby szybką utratę słuchu u konkretnego pacjenta. Wiemy tylko, że u niektórych pacjentów dochodzi do bardzo szybkiego pogorszenia słuchu na wczesnym etapie choroby, a u innych słuch pozostaje na stabilnym poziomie przez dłuższy czas. 

Zrozumieć biologię nowotworu

Zrozumienie molekularnych mechanizmów szybkiego wzrostu i uszkadzania słuchu przez VS jest bardzo ważne, ponieważ może pozwolić na identyfikację pacjentów, którzy muszą być poddani jak najwcześniejszej interwencji, aby uniknąć ew. powikłań choroby. Może także przyczynić się w przyszłości do opracowania nowych sposobów farmakologicznego leczenia VS u osób, które z różnych przyczyn nie mogą poddać się operacji lub doświadczają odrostu guza po leczeniu. 

W swojej pracy naukowej, prowadzonej Klinice Otolaryngologii, Chirurgii Głowy i Szyi, podjęłam się badań, które pomogą wyjaśnić i zrozumieć biologię tych fascynujących guzów oraz wytypować potencjalne markery ich bardziej agresywnych wariantów.   

Wyniki pilotażowych badań przeprowadzonych w klinice wskazują, że do takich biologicznych markerów agresywności VS mogą należeć cząsteczki mikroRNA (miRNA). MiRNA to małe, niekodujące cząsteczki RNA, o długości od 21 do 23 nukleotydów. Regulują̨ one ekspresję genów, poprzez wiązanie i wyciszanie określonych cząsteczek mRNA. Zarówno nadekspresja, jak i zmniejszona ekspresja określonych mikroRNA może prowadzić do rozwoju nowotworów poprzez wyciszenie genów supresorowych oraz zwiększenie ekspresji onkogenów. Podwyższony lub obniżony poziom ekspresji rożnych cząsteczek mikroRNA wykazano w guzach układu nerwowego takich jak oponiaki i glejaki, a także VS. 

Najnowsze badania 

W najnowszym projekcie naukowym podjęliśmy się analizy profilu ekspresji miRNA w próbkach guzów oraz próbkach płynu mózgowo-rdzeniowego pobranych od pacjentów z małymi oraz dużymi, klinicznie agresywnymi Schwannoma nerwu przedsionkowo-ślimakowego. W badaniu wzięło udział 20 pacjentów operowanych w naszej Klinice. Finansowanie projektu było możliwe dzięki Grantowi „Miniatura” Narodowego Centrum Nauki oraz środkom statutowym WUM. Do współpracy zaprosiliśmy specjalistów z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN. Profil ekspresji miRNA w próbkach był analizowany przy użyciu najnowszej i najdokładniejszej metody tzw. sekwencjonowania nowej generacji (NGS). 

Udało nam się wykazać, że małe, stabilne oraz bardziej agresywne Schwannoma nerwu przedsionkowo-ślimakowego znacząco różnią się od siebie ekspresją cząsteczek miRNA. W dużych, klinicznie agresywnych guzach zidentyfikowaliśmy min. podwyższoną ekspresję cząsteczek miRNA, które biorą udział w syntezie proteoglikanów, przemianach kwasów tłuszczowych czy interakcji z macierzą pozakomórkową. Wszystkie te biologiczne procesy pełnią ważną rolę w rozwoju i progresji nowotworów. 

Ponadto, udało nam się zidentyfikować konkretne rodzaje miRNA, których ekspresja jest związana z pogorszeniem słuchu u pacjentów, także w przypadku małych guzów. Kolejnym etapem naszych badań będzie poszukiwanie zidentyfikowanych przez nas cząsteczek miRNA w surowicy pacjentów z VS. Skuteczność takiej metody diagnostycznej potwierdzono już w niektórych typach nowotworów i nosi ona nazwę „płynnej biopsji”. 

Perspektywy na przyszłość

Podsumowując, być może już niedługo - poza badaniem rezonansu magnetycznego - będziemy mogli zaproponować naszym pacjentom także proste badanie krwi, które pomoże im podjąć decyzję czy poddać się chirurgicznej resekcji guza, radioterapii a może na razie jedynie obserwacji. 

Taka spersonalizowana medycyna jest zauważalnym i coraz bardziej popularnym trendem w leczeniu nowotworów na całym świecie, a Klinika Otorynolaryngologii, Chirurgii Głowy i Szyi UCK WUM z całą pewnością chce się w ten nowoczesny trend wpisywać. 

Redakcja i fot.: Biuro Komunikacji i Promocji Uczelni