Usunięcie tylko jednego genu może „całkowicie zapobiec” rakowi trzustki
Korzystając z mysiego modelu raka trzustki, naukowcy skupili się na jednym genie, który powstrzymał rozwój agresywnego raka trzustki, gdy naukowcy go usunęli.
Rak trzustki jest agresywną postacią raka, który zwykle jest diagnozowany dość późno i często nie poddaje się leczeniu.
Według National Cancer Institute (NCI) rak trzustki jest czwartą najczęstszą przyczyną zgonów z powodu raka w Stanach Zjednoczonych. Niektóre szacunki przewidują, że do 2020 r. Rak trzustki stanie się drugą najczęstszą przyczyną zgonów.
NCI szacuje, że w 2019 roku pojawi się 56770 nowych przypadków raka trzustki i 45750 zgonów z jego powodu.
Jednym z głównych czynników powodujących raka trzustki jest tak zwany onkogen KRAS. Jednak nowe badania identyfikują inny gen, którego działanie ma kluczowe znaczenie dla rozwoju tego raka.
Dr Diane Simeone, która jest dyrektorką Pancreatic Cancer Center w Perlmutter Cancer Center na New York University Langone Health, jest korespondentem tych nowych badań.
Dr Simeone i jej koledzy przeprowadzili badanie na próbkach myszy i ludzi, aby zbadać rolę genu zwanego „uzupełnianiem ataksji i teleangiektazji grupy D” (ATDC) w tworzeniu się guza trzustki.
Naukowcy opublikują swoje odkrycia w czasopiśmie Geny i rozwój.
Badanie, jak normalne komórki stają się rakowe
Nowe badania rozpoczęły się od teorii, że guzy powstają w wyniku powrotu komórek dorosłych do wcześniejszego, bardziej „prymitywnego” etapu, podobnego do tego, który występuje w komórkach rozwojowych płodu o wysokim wzroście.
Dorosłe komórki wracają do tego etapu, aby naprawić urazy i stany zapalne oraz zaopatrzyć organizm w nowe komórki, które mogą zastąpić utracone. W zdrowym ciele proces ten szybko rozpoczyna się i zatrzymuje po zakończeniu naprawy uszkodzenia.
Jednak w połączeniu z innymi defektami genetycznymi, teoria głosi, że to, co nasz organizm zamierza jako proces gojenia, nie zatrzymuje się, ale zamiast tego idzie nie tak i powoduje raka.
W obecnym badaniu dr Simeone i zespół skupili się na typie komórek trzustki zwanych komórkami groniastymi. Komórki te wydzielają enzymy trawienne, które mogą również powodować uszkodzenie tkanki jelita cienkiego.
Aby nadrobić to uszkodzenie, komórki groniaste mogą szybko wrócić do stadium przypominającego komórki macierzyste, które charakteryzuje się wysokim wzrostem.
Naukowcy wyjaśniają, że komórki groniaste mogą stać się rakowe, gdy nabywają mutacje DNA, w tym te, które charakteryzują onkogen KRAS.
Mówiąc dokładniej, pod wpływem stresu komórki groniaste mogą przekształcić się w tak zwaną „metaplazję groniasto-przewodową” (ADM) - etap pośredni, który prowadzi do prymitywnych typów komórek o wysokim wzroście.
Komórki te mogą dalej przekształcić się w drugi etap zwany „śródnabłonkową neoplazją trzustki” (PanIN), w którym komórki namnażają się bardziej niż powinny.
„Jeden z najgłębszych” blokad guza
W niniejszym badaniu dr Simeone i zespół po raz pierwszy użyli myszy do stworzenia modelu zapalenia trzustki - stanu zapalnego, który może powodować przekształcanie się komórek groniastych w komórki przewodowe o wysokim wzroście.
Dorosłe „komórki przewodowe mają pewne podobieństwa z prymitywnymi przewodami embrionalnymi i mogą zachować zdolność do generowania komórek endokrynologicznych u osoby dorosłej”.
Dr Simeone i współpracownicy odkryli, że ekspresja genu ATDC wzrosła kilka dni po tym, jak zapalenie trzustki spowodowało uszkodzenie tkanki i wzrosła do poziomów wymaganych do przekształcenia się komórek groniastych w komórki przewodowe.
Ponadto, gdy obecny był gen ATDC, w połączeniu z onkogenem KRAS, u wszystkich badanych myszy rozwinął się agresywny rak trzustki.
Jednak kiedy naukowcy usunęli gen ATDC, żadna z myszy podatnych na raka nie rozwinęła raka. Co więcej, komórki groniaste nie przeszły nawet do stadium ADM lub PanIN.
Dr Simeone komentuje, jak zaskakujące były odkrycia, mówiąc: „Myśleliśmy, że delecja [genu ATDC] spowolni wzrost raka, a nie całkowicie mu zapobiegnie”.
„Okazało się, że usunięcie genu ATDC w komórkach trzustki spowodowało jeden z najgłębszych bloków tworzenia się guza, jakie kiedykolwiek zaobserwowano w dobrze znanym modelu myszy zaprojektowanym do rozwoju gruczolakoraka przewodowego trzustki […], który wiernie naśladuje ludzką chorobę”.
Dr Diane Simeone
Dalsze eksperymenty przeprowadzone przez naukowców ujawniły dodatkowe szczegóły mechanizmu reakcji łańcuchowej, który wyjaśnia, w jaki sposób ATDC wywołuje raka.
Mianowicie, naukowcy zidentyfikowali także inne białko sygnalizacyjne i kolejny gen, z których oba są zaangażowane w ten proces tworzenia się guza - i które mogą stanowić potencjalne cele dla nowych strategii terapeutycznych i profilaktycznych przeciwko rakowi trzustki.
