Na tropie ewolucji raka - Dolina Biotechnologiczna
advertisement
Na tropie ewolucji raka Nowotwór złośliwy to tajemniczy wróg, który atakuje organizm cicho i niepostrzeżenie. Niezauważony, może rozwijać się latami. Z chwilą wykrycia leczenie nie zawsze jest już skuteczne. Jak się bronić przed nowotworem? Jak pokonać wroga tak podstępnego? Jako nową broń przeciw niemu naukowcy proponują nam techniki diagnostyki molekularnej — obiecujące narzędzia, mogące już w niedalekiej przyszłości nie tylko usprawnić diagnostykę, ale i zwiększyć szanse na powrót chorych do zdrowia. W czym tkwi sekret tej nowej „tajnej broni”? Jej podstawą jest sekwencjonowanie genomu chorych komórek. „Zaczynamy widzieć różnicę jaką może wnieść sekwencjonowanie genomu do życia pacjentów chorych na raka oraz ich rodzin” — zauważą Richard K. Wilson, dyrektor Washington University’s Genome Institute, który prowadzi badania dotyczące użycia sekwencjonowania genomu do celów diagnostycznych. Z jego zdaniem zgadzają się z całą pewnością grupa naukowców, której wyniki pracy ukazały się w artykule opublikowanym 29 czerwca tego roku w Cancer Discovery. Ich badania są skutkiem współpracy pomiędzy UCSF, Oregon Health & Science University, University of California w Berkley oraz Samsung Advanced Institute of Technology. Opracowali oni sposób mogący umożliwić odkrycie ewolucji ludzkich komórek nowotworowych, określić kolejność w jakich występują w nich kolejne mutacje. „Wiemy, że każdy rak jest zbiorem genetycznych nieprawidłowości” — wyjaśnia uczestniczący w badaniach dermatolog Raymond Cho z University of California. Pomiędzy poszczególnymi rodzajami raka występuje wiele różnic. Dotyczą one organów, które są atakowane, zachowania się nowotworu w organizmie, jego podatności na leczenie, wyglądu pod mikroskopem a przede wszystkim — występują między nimi różnice genetyczne. Czynników powodujących powstawanie raka jest bardzo wiele, należą do nich między innymi skłonności genetyczne, działanie promieniowania, szkodliwych substancji chemicznych, zanieczyszczenie środowiska czy też ich kombinacja. Wszystkie one prowadzą do jednego, a mianowicie do mutacji w komórkowym DNA. Z czasem mutacje powodują wystąpienie coraz większej liczby nieprawidłowości. Jedne geny są wyciszane, inne nadmiernie aktywne. Dochodzi do proliferacji, wzrostu i rozprzestrzeniania się zmienionych komórek, a tym samym nowotwór staje się aktywny. Celem badaczy było wykrycie zmian najbardziej pierwotnych. Aby go zrealizować opracowali oni metodę testu opartą na fakcie, że długie fragmenty DNA w nowotworach występują często w nieprawidłowej, podwojonej liczbie. Zaproponowana przez nich technika polega na określeniu sekwencji DNA raka aby stwierdzić które z mutacji wystąpiły w podwójnej liczbie, czyniąc je tym samym odpowiedzialnymi za dalszy rozwój nowotworu (gdyż musiały one wystąpić przed duplikacją określonego fragmentu DNA). „Pokażemy teraz, że możliwe jest określenie które zmiany rozpoczynają się wcześniej, a które w toku dalszej drogi, nawet w w przypadku pojedynczego raka” — powiedział Cho. Badacze skoncentrowali się na TP53. Jest to gen zlokalizowany u człowieka na chromosomie 17, kodujący białko p53 należące do czynników transkrypcyjnych. Jako obiekt badań wytypowali dwa rodzaje nowotworów- raka jajnika oraz raka skóry. W rakach jajnika, mutacje genu TP53 są bardzo częste; badanego raka skóry charakteryzuje natomiast największa liczba mutacji spośród wszystkich nowotworów. Badając akumulację dodatkowych kopii zmutowanego onkogenu w komórkach badacze dostrzegli pewną prawidłowość — kompleksowe zmiany w TP53 w większości przypadków pojawiały się wcześniej, a nie jak dotychczas sądzono później. „Można stwierdzić, które mutacje pojawiają się bardzo wcześnie, a które późno” — podsumowuje Cho. Jak zauważa Raymond Cho, uzyskane wyniki mają naprawdę duże znaczenie- — możliwość identyfikowania rzeczywistej kolejności mutacji może pomóc ustalić, które mutacje prowadzą do rozwoju zmian przedrakowych i które powodują inwazyjne nowotwory. „Chociaż na nowotwór składa się wiele mutacji, te pojawiające się się najwcześniej przygotowują grunt dla dodatkowych nieprawidłowości” — stwierdził Cho. Jak bardzo aktualne są prowadzone przez zespół badania? W tym miejscu niech przemówią liczby. Polska Unia Onkologii podaje, że w roku 2000 na świecie odnotowano 10 milionów nowych zachorowań na nowotwory, w samej Polsce było ich 110 tysięcy. Spośród chorych na świecie zmarło 6 milionów osób, w Polsce 80 tysięcy. Według doniesień Centrum Onkologii osiem lat później, w roku 2008 ilość zgonów w naszym kraju wyniosła już ponad 93 tysiące. Ponure statystyki? Owszem. Pozwalają one jednak uzmysłowić sobie jak ważne jest szukanie wciąż nowych rozwiązań w prewencji i leczeniu chorób nowotworowych. Metoda zaproponowana przez zespół może stanowczo wpisać się w ich poczet. Z badań zadowolone są organizacje zajmujące się walką z rakiem. „Zrozumienie genetycznych nieprawidłowości to poważny krok i może doprowadzić do wielkiego postępu w personalizacji leczenia raka” — mówi Carolyn Aldige, prezes i założycielka The Prevent Cancer Foundation, organizacji stawiającej sobie za cel propagowanie oraz wspieranie wczesnego wykrywania i leczenia nowotworów między innymi poprzez finansowanie badań takich jak te opublikowane w Cancer Discovery. „Może to również oznaczać, że znacznie więcej przypadków raka będzie rozpoznawanych na wcześniejszych etapach, kiedy szanse na sukces w leczeniu są znacznie wyższe” — podsumowuje Aldige. Olga Andrzejczak Każdy rak jest zbiorem genetycznych nieprawidłowości Źródło: S. Durinck et al.,Temporal Dissection of Tumorigenesis in Primary Cancers. „Cancer Discovery”, 2011. Data publikacji: 05.07.2011r.
