Rakovina: Aj zdravé tkanivo je „plné mutácií“
Rakovina sa vyvíja v dôsledku mutácií našej DNA. Doteraz sa však len málo vedelo o tom, ako sa v priebehu času vytvárajú mutácie v zdravom tkanive. Nová štúdia poskytuje čerstvé podrobnosti.
Ako ľudia starnú, mutácie v ich DNA sa pomaly hromadia. Mutácie v zdravom tkanive sú známe ako somatické mutácie.
Pretože rakovina je výsledkom akumulácie genetických mutácií, je pochopenie toho, ako sa tieto časom zvyšujú, rozhodujúce pre pochopenie toho, ako choroba začína svoju cestu.
Toto pomalé, postupné hromadenie mutácií je pravdepodobne tiež dôležitou súčasťou procesu starnutia.
Až donedávna bolo náročné presne zmapovať, ako sa somatické mutácie správajú v priebehu času; je to predovšetkým kvôli technickým výzvam.
Nový príspevok publikovaný začiatkom tohto týždňa v časopise Veda, sa venuje prvému podrobnému pohľadu na to, ako bunky v priebehu života mutujú a navzájom si konkurujú v zdravom tkanive.
Zmapovanie mutácií v zdravých bunkách
Vedci z Wellcome Sanger Institute a MRC Cancer Unit na University of Cambridge vo Veľkej Británii odobrali vzorky zdravého tkaniva z pažeráka deviatich osôb vo veku 20 - 75 rokov. Žiadny z týchto ľudí nemal v anamnéze rakovinu pažeráka ani iné zdravotné ťažkosti s touto časťou tela.
Ďalej vykonali sekvenovanie celého genómu, aby zmapovali prítomnosť mutovaných buniek v týchto zdravých vzorkách.
Zistili, že na ich prekvapenie mali ľudia vo veku 20 rokov stovky mutácií v každej bunke. U starších účastníkov tento údaj stúpol na viac ako 2 000 na bunku. Vedci však zistili, že výrazný vplyv mali iba zmeny v špecifických génoch.
Mutácie v niektorých génoch poskytli bunkám konkurenčnú výhodu, čo znamená, že keď sa rozdelili a dobyli, prekonali bunky bez mutácie a kolonizovali veľké časti tkaniva; toto vytvorilo mozaiku mutantných buniek.
V strednom veku môže viac ako polovica buniek v zdravom pažeráku niesť mutácie v rakovinových génoch.
Spoločný hlavný autor, profesor Phil Jones, hovorí: „Pod mikroskopom vyzeralo pažerákové tkanivo úplne normálne - pochádzalo od zdravých jedincov, ktorí nemali známky rakoviny. Po štúdiu genetiky sme boli v šoku, keď sme zistili, že zdravý pažerák je plný mutácií. Zistili sme, že v čase, keď jedinec dosiahne stredný vek, má pravdepodobne viac mutantných ako normálnych buniek. “
Kopanie do génov súvisiacich s rakovinou
Vedcov obzvlášť zaujímal mutovaný gén známy ako TP53. Tento gén je prítomný prakticky vo všetkých rakovinách pažeráka. Zistili, že už mutoval v 5–10 percentách normálnych buniek. Autori sa domnievajú, že z tejto podskupiny buniek by sa mohla vyvinúť rakovina.
Ďalším záujmovým génom bol gén NOTCH1, ktorý je nevyhnutný pri delení buniek. V strednom veku mala takmer polovica všetkých buniek mutácie v tomto géne.
Mutácie NOTCH1 boli v skutočnosti rozšírenejšie v zdravom tkanive ako v rakovine pažeráka. To vyvoláva nové otázky týkajúce sa úlohy génov v rakovine; na rozdiel od všeobecného názoru, mutanty NOTCH1 môžu chrániť pred rakovinou.
„Roky sme sekvenovali genómy rakoviny a hľadali gény, ktoré sú u pacientov bežne mutované. Predpokladali sme, že rakovinu riadia bežné mutácie, “vysvetľuje prvý spoločný autor, Dr. Jo Fowler.
„Avšak,“ pokračuje Dr, Fowler, „Teraz sme sa pozreli na normálne tkanivá a s prekvapením sme zistili, že gén bežne spájaný s rakovinou pažeráka, NOTCH1, bol viac zmutovaný v normálnych bunkách ako rakovinové bunky.“
To by mohlo zmeniť spôsob, akým vedci pristupujú k štúdiu tumorigenézy, čo je tvorba alebo produkcia nádoru alebo rastu.
"Tieto výsledky naznačujú, že vedci možno budú musieť prehodnotiť úlohu niektorých génov pre rakovinu z hľadiska sekvenovania normálnych tkanív."
Jo Fowler
Súčasná štúdia poskytuje nový spôsob uvažovania o pôvode rakoviny pažeráka. Skutočnosť, že sa ukázalo, že „zdravý“ pažerák je hustou sieťou mutantných buniek prenášajúcich génové mutácie spojené s rakovinou, môže podnietiť výskumníkov v nových smeroch.
Zistenia vrhajú nové svetlo na spôsob, akým sa naše bunky vyvíjajú, keď starneme. Ako hovorí vedúci autor, Dr. Inigo Martincorena z Wellcome Sanger Institute: „Je pozoruhodné, že sme si doteraz neuvedomovali rozsah tohto javu.“
Dr. Martincorena pokračuje: „Vyvoláva tiež veľa otázok o tom, ako môžu tieto mutácie prispieť k starnutiu a iným chorobám, čo otvára zaujímavé cesty pre budúci výskum.“
Pozornosť výskumu rakoviny sa môže začať posúvať ďalej k štúdiu zdravého tkaniva; Profesorka Karen Vousden z Cancer Research UK, ktorá štúdiu čiastočne financovala, hovorí: „Ako výskumníčky rakoviny nemôžeme podceňovať význam štúdia zdravého tkaniva.“
