Rak: Čak je i zdravo tkivo "prožeto mutacijama"
Rak se razvija uslijed mutacija u našoj DNK. Međutim, do sada se malo znalo o tome kako se mutacije nakupljaju u zdravom tkivu tijekom vremena. Nova studija pruža svježe detalje.
Kako ljudi stare, mutacije u njihovoj DNK polako se grade. Mutacije u zdravom tkivu poznate su kao somatske mutacije.
Budući da je rak rezultat nakupljanja genetskih mutacija, razumijevanje kako se one vremenom zbrajaju presudno je za razumijevanje kako bolest započinje svoje putovanje.
Ovo polagano, postupno nakupljanje mutacija vjerojatno je i važan dio procesa starenja.
Donedavno je bilo izazovno precizno utvrditi kako se somatske mutacije ponašaju tijekom vremena; to je uglavnom zbog tehničkih izazova.
Novi rad objavljen početkom ovog tjedna u časopisu Znanost, prvi je dubinski pregled kako stanice mutiraju i međusobno se natječu u zdravom tkivu tijekom životnog vijeka.
Kartiranje mutacija u zdravim stanicama
Istraživači iz Instituta Wellcome Sanger i MRC jedinice za rak na Sveučilištu Cambridge, obojica u Velikoj Britaniji, uzorkovali su zdravo tkivo iz jednjaka devet osoba u dobi od 20 do 75 godina. Nitko od tih ljudi nije imao povijest raka jednjaka ili druge zdravstvene probleme s tim dijelom tijela.
Zatim su proveli sekvenciranje cijelog genoma kako bi mapirali prisutnost mutiranih stanica u tim zdravim uzorcima.
Otkrili su da su, na njihovo iznenađenje, ljudi u dvadesetima imali stotine mutacija u svakoj stanici. U starijih sudionika ta je brojka porasla na više od 2000 po stanici. Međutim, istraživači su otkrili da su samo promjene u određenim genima imale značajan utjecaj.
Mutacije nekih gena dale su stanicama konkurentsku prednost, što znači da su, dijeleći se i osvajajući, nadvladale stanice bez mutacije i kolonizirale velike dijelove tkiva; ovo je stvorilo patchwork mutiranih stanica.
Do srednje dobi više od polovice stanica zdravog jednjaka može nositi mutacije gena raka.
Zajednički vodeći autor, prof. Phil Jones, kaže: „Pod mikroskopom je tkivo jednjaka izgledalo potpuno normalno - poticalo je od zdravih osoba koje nisu imale znakove raka. Nakon proučavanja genetike, šokirali smo se kad smo vidjeli da je zdrav jednjak prožet mutacijama. Otkrili smo da do trenutka kada pojedinac dosegne srednju dob, vjerojatno ima više mutiranih nego normalnih stanica. "
Kopanje u genima povezanim s rakom
Znanstvenike je posebno zanimao mutirani gen poznat kao TP53. Ovaj gen prisutan je u gotovo svim karcinomima jednjaka. Otkrili su da je već mutirao u 5–10 posto normalnih stanica. Autori vjeruju da bi se rak mogao razviti iz ove podskupine stanica.
Sljedeći gen koji nas je zanimao bio je gen NOTCH1, koji je neophodan za diobu stanica. Do srednje dobi gotovo polovica svih stanica imala je mutacije ovog gena.
U stvari, mutacije NOTCH1 bile su zastupljenije u zdravom tkivu nego u karcinomu jednjaka. To postavlja nova pitanja o ulozi gena u raku; suprotno uvriježenom mišljenju, mutanti NOTCH1 mogu zaštititi od raka.
„Godinama smo sekvencirali genome raka i tražili gene koji su često mutirani kod pacijenata. Pretpostavili smo da su česte mutacije one koje pokreću rak ”, objašnjava zajednički prvi autor, dr. Jo Fowler.
"Međutim", nastavlja dr. Fowler, "Sad kad smo pogledali normalna tkiva, iznenadili smo se kad smo otkrili da je gen koji je uobičajeno povezan s rakom jednjaka, NOTCH1, mutiraniji u normalnim stanicama nego u stanicama raka."
To bi moglo promijeniti način na koji istraživači pristupaju proučavanju tumorigeneze, odnosno stvaranja ili stvaranja tumora ili izrasline.
"Ovi rezultati sugeriraju da će znanstvenici možda morati preispitati ulogu nekih gena raka u svjetlu sekvenciranja normalnih tkiva."
Dr. Jo Fowler
Sadašnja studija pruža novi način razmišljanja o podrijetlu karcinoma jednjaka. Činjenica da se pokazalo da je "zdrav" jednjak gusta mreža mutiranih stanica koje nose genske mutacije povezane s rakom mogla bi potaknuti istraživače u novim smjerovima.
Nalazi bacaju novo svjetlo na način na koji se naše stanice razvijaju kako starimo. Kao zajednički vodeći autor, dr. Inigo Martincorena s Instituta Wellcome Sanger kaže: "Izvanredno je što do sada nismo bili svjesni razmjera ove pojave."
Dr. Martincorena nastavlja: "Također postavlja mnoga pitanja o tome kako ove mutacije mogu pridonijeti starenju i drugim bolestima, otvarajući zanimljive putove za buduća istraživanja."
Reflektori istraživanja raka mogu se početi dalje pomicati prema proučavanju zdravog tkiva; Profesorica Karen Vousden iz tvrtke Cancer Research UK, koja je djelomično financirala istraživanje, kaže: "Kao istraživači raka, ne možemo podcijeniti važnost proučavanja zdravog tkiva."
