戴着粉红色眼镜和蓝色运动衫的小女孩从墙上的一张照片中回过神来。它挂在 Tamra Werbowetski-Ogilvie 六楼的办公室里,俯瞰着 UM 班纳坦校区周围社区的树梢。
相框旁边是她自己的两个孩子的照片,包括她的女儿。她和这个正在接受癌症治疗的青少年差不多大,她与一个基金会有联系,该基金会资助了 Werbowetski-Ogilvie 在儿科脑肿瘤(最致命的儿童癌症中)的工作。
Rady 健康科学学院的研究员回忆起一年前在 Zoom 电话中与好奇的女孩聊天。
“那些是情感会议,你知道吗?我不能不哭就通过它们。当我遇到她时,她非常感激,并且非常高兴人们在工作,”Werbovetski-Ogilvie 说。 “它击中了你。看?我已经开始情绪化了。”
这就是为什么她选择了干细胞生物学家而不是医生的生活。小儿脑癌成为显而易见的选择;这是一门渴望发现的学科。这种癌症在儿童中非常罕见。直到最近十年,随着基因测序技术的进步,这一专业领域的研究才获得了动力。但是,Werbovetski-Ogilvie 很快指出,儿童癌症总体上“资金严重不足”。 “在美国,它们只占癌症资助研究的不到 4%。而且到处都是一样的。”
加拿大每年约有 1,000 名儿童被诊断出患有癌症,其中曼尼托巴省约有 50 名儿童。这些孩子中约有 10 人将得知他们仍在发育的大脑中患有恶性肿瘤。他们中的一些人将被诊断出患有髓母细胞瘤——Werbovetski-Ogilvie 研究的类型。
“父母不在乎它有多罕见。他们想寻找更好的治疗方法。”
她是在著名的《自然》杂志发表可能是她的团队迄今为止最大的发现前几周这么说的。与多伦多、西雅图和东京的合作者一起,他们确定了侵袭性类型的髓母细胞瘤是如何以及在何处首次出现的——在孩子的大脑发育过程中——以恶变前的形式——同时还在子宫中。孩子们通常不会被诊断出患有这种类型的肿瘤,称为第 4 组,直到 7 岁,这表明有几年的时间来预防癌症的发生。
到目前为止,第 4 组肿瘤的了解最少,但它们需要一些最强烈的治疗。高达 40% 的孩子无法生存。
随着对哪些基因出错并长成肿瘤的新认识,临床医生有可能在这些有问题的细胞变成癌症之前检测到它们——这是科学家们第一次提出髓母细胞瘤是可以预防的。他们现在还可以开发更好的人体细胞模型来测试潜在的药物来减缓或阻止其传播。
“有了更好的模型,我们实际上能够取得一些进展,”Werbovetski-Ogilvie 说。
她重申,脑癌并不总是成为人们关注的焦点。更多的注意力倾向于解开白血病的奥秘,白血病会影响血液并且是儿童中最常见的癌症。
“在白血病方面,似乎在存活率方面取得了更好的进展。而对于脑肿瘤——尤其是对于这些非常非常糟糕的病例——目前的治疗方法实际上并不能将生命延长几个月,而且毒性很大,”她说。 “我们需要在脑肿瘤方面做得更好。我认为我们肯定会朝着这个方向前进。”
寻找新的治疗方法在癌症干细胞生物学中找到了燃料,科学家们可以在其中识别肿瘤的“细胞指纹”。
“我们正在寻找细胞表面和细胞内部的蛋白质,这些蛋白质使这些肿瘤变得独特,”Werbovetski-Ogilvie 说。 “然后我们寻找针对该独特特征的药物。”这样,肿瘤学家就可以追踪患病细胞,同时保持周围的健康细胞完好无损。
她解释说,这种方法的转变将通过提供放射和化学疗法的替代方案来重新定义癌症治疗的未来,这只是针对所有分裂细胞,无论健康与否。对孩子们来说,更应该采用更有针对性的方法,因为他们会因传统选择而遭受更严重的长期副作用。
“儿童试验和药物不能与成人的试验和药物混为一谈。他们不一样。我们所知道的关于儿童癌症的一切都是不同的:突变、他们会反应的药物、他们会如何反应。我们正在处理发育中的机构,对吧?因此,我们必须考虑如何以非常不同的方式治疗这些疾病。”
“这就是我应该去的地方,”十年来担任加拿大神经肿瘤学和人类干细胞研究主席的 Tamra Werbowetski-Ogilvie 说。
她和她的主要女性团队——其中许多是年幼孩子的母亲——花费数年时间研究另一种类型的髓母细胞瘤——声波刺猬脑瘤——起源于小脑。最早发现肿瘤生长背后的蛋白质的是哈佛医学院的博士后研究员罗伯特·里德尔。该蛋白质属于刺猬基因。 (当 Riddle 在 1990 年代世嘉电子游戏角色之后将其命名为“声波刺猬”时,他引起了人们的注意。)
Werbowetski-Ogilvie 着手发现一种针对这种癌症的药物,并在 2018 年发现司美替尼减缓了肿瘤的生长,正如他们的假设曾希望。但是,Werbovetski-Ogilvie 指出,在那里停止研究就像从表面拔出蒲公英,而不是去除它的根。因此,他们寻求第二种药物的可能性——并且意外地介入了。
如果 2020 年 COVID-19 关闭没有关闭她的实验室,这些实验就不会被缩短,她的团队也不会收集到准确的数据这一点提醒他们,不是一种药物,而是一种药物组合——selumetinib 和 pacritinib——正在以多快的速度缩小这些肿瘤。 “一个模型显示肿瘤的生长减少了近 90%。随着时间的推移,这转化为生存率增加了 40% 以上,”她说。 “当一个故事汇集在一起时,你可以在实验室里感受到兴奋,而且一切都是咔嗒声。”
博士后学生 Jamie Zagozewski [BSc(Hons)/09, MSc/12] 清楚地记得那一刻。 37 岁的 Zagozewski 说:“当我们看到我们可以将这些肿瘤的整体尺寸缩小多少时,我们感到震惊。“这些父母正在经历我认为是他们一生中最糟糕的事情,如果我能与帮助缓解这种情况有关,这太不可思议了。”
在那之前,这些药物都没有在髓母细胞瘤上进行过试验——但由于它们已用于治疗其他儿童癌症,因此批准速度会更快,Werbovetski-Ogilvie 说。
“我不喜欢听到‘这已经足够好了’这个词,”她说。 “你必须坚持下去,你必须继续努力。最大的努力。”
生物化学和医学遗传学 Tamra Werbowetski-Ogilvie 教授在安大略省桑德贝长大,为妈妈的家庭日托换尿布,并享受与孩子们相处和他们的好奇心。她的父亲是一位从事沥青工作的岩相技术员,被称为“岩石医生”,她会帮助她完成她的科学项目,主题是——还有什么?——侵蚀。从那时起,她对解决问题产生了热情。
寻找治疗脑癌的新方法尤其复杂,因为候选药物必须有效地到达这个脆弱器官中的肿瘤。许多药物的设计目的是不影响大脑,不穿过我们的血脑屏障,防止毒素进入。寻找新的、量身定制的治疗方法变得更加复杂,因为有很多不同类型的肿瘤:准确地说是 120 ,根据加拿大脑肿瘤基金会。
值得庆幸的是,近年来,更实惠的测序技术以及国际研究界对这些肿瘤之间遗传差异进行分类的努力意味着科学家们对所有形式的髓母细胞瘤相关的基因进行了分解。虽然这非常有帮助,但数据并没有说明这些基因的行为以及它们如何影响单个细胞。 Werbowetski-Ogilvie 承认,试图找出缩小范围可能会让人不知所措。
“当我们获得这些大型数据集时,我们的工作就是找出这些基因或蛋白质中的哪些最终具有功能相关性。并非一切都是如此,”她说。 “需要数年时间才能确定要做什么,并弄清楚我们感兴趣的基因实际上做了什么。”
在 Werbowetski-Ogilvie 的办公室里,她的白板上是她儿子的旧涂鸦,这些涂鸦已经存在了很长时间,以至于无法抹去。她的架子上有一个大脑的解剖模型,还有一个她女儿用牛奶卡通画的“科学实验室”,还有她画的把妈妈描绘成神奇女侠的画——这是她的团队在对空间进行意外改造时放在显眼的地方.
“我在实验室里教给我的,我教给我的孩子的是毅力,”她说。 “对于科学,有时实验是行不通的,但你必须坚持下去。”
Zagozewski 并没有忘记这一点,她说,成为 STEM 领域以女性为主的团队的一员,由一位既顽强又富有教养的研究人员领导,这不是一件小事。 “我们不仅是科学家,而且是朋友和母亲,都相互支持,”她说。 “这不仅仅是一份工作——它还不止于此。”