Če izbrišete samo en gen, lahko "popolnoma preprečite" raka trebušne slinavke
Z uporabo mišjega modela raka trebušne slinavke so raziskovalci povečali en sam gen, ki je ustavil razvoj agresivnega raka trebušne slinavke, ko so ga znanstveniki odstranili.
Rak trebušne slinavke je agresivna oblika raka, ki jo ponavadi diagnosticirajo precej pozno in se pogosto upira zdravljenju.
Po podatkih Nacionalnega inštituta za raka (NCI) je rak trebušne slinavke četrti vodilni vzrok smrti zaradi raka v ZDA. Nekatere ocene napovedujejo, da bo do leta 2020 rak trebušne slinavke postal drugi najpogostejši vzrok smrti.
NCI ocenjuje, da bo leta 2019 zabeleženo 56.770 novih primerov raka trebušne slinavke in 45.750 smrtnih primerov zaradi tega.
Eden glavnih dejavnikov raka trebušne slinavke je tako imenovani KRAS onkogen. Toda nove raziskave odkrivajo še en gen, katerega delovanje je ključnega pomena za razvoj tega raka.
Diane Simeone, direktorica Centra za rak trebušne slinavke pri Centru za rak perlmutter University Langone Health v New Yorku, je avtorica te nove raziskave.
Dr. Simeone in njeni sodelavci so izvedli študijo na miših in vzorcih človeških pacientov, da bi preučili vlogo gena, imenovanega "ataksija-telangiektazija skupine D, ki dopolnjuje" (ATDC) pri nastanku tumorjev trebušne slinavke.
Raziskovalci bodo svoje ugotovitve objavili v reviji Geni in razvoj.
Preučevanje, kako normalne celice postanejo rakave
Nova raziskava se je začela s teorijo, da se tumorji pojavijo kot posledica vračanja odraslih celic v zgodnejšo, bolj "primitivno" fazo, podobno stopnji rastnih celic ploda.
Odrasle celice se vrnejo v to fazo, da popravijo poškodbe in vnetja ter oskrbijo telo z novimi celicami, ki lahko nadomestijo izgubljene. V zdravem telesu se ta proces hitro začne in ustavi po končanem odpravljanju škode.
Vendar v kombinaciji z drugimi genetskimi napakami teorija pravi, da se naša telesa kot proces zdravljenja ne ustavijo, temveč se zmotijo in povzročijo raka.
V trenutni študiji so se dr. Simeone in ekipa osredotočili na vrsto celic trebušne slinavke, imenovane acinarske celice. Te celice izločajo prebavne encime, ki lahko povzročijo tudi poškodbe tkiva v tankem črevesju.
Da bi nadomestili to škodo, se lahko acinarne celice hitro vrnejo v stopnjo, podobno matičnim celicam, za katero je značilna visoka rast.
Raziskovalci pojasnjujejo, da Acinine celice lahko postanejo rakave, ko dobijo mutacije DNA, vključno s tistimi, ki so značilne za onkogen KRAS.
Natančneje, acinarne celice se lahko v stresu spremenijo v tako imenovano "metaplazijo acinar-v-duktal" (ADM) - vmesno stopnjo, ki vodi do primitivnih, visoko rastočih vrst celic.
Te celice se lahko nadalje preoblikujejo v drugo stopnjo, imenovano "intraepitelna neoplazija trebušne slinavke" (PanIN), v kateri se celice pomnožijo več, kot bi se morale.
‘Eden najglobljih’ tumorskih blokov
V tej študiji so dr. Simeone in ekipa najprej uporabili miši, da bi ustvarili model pankreatitisa - vnetnega stanja, ki lahko povzroči, da se acinarske celice spremenijo v duktusne celice z visoko rastjo.
Odrasli "duktalne celice imajo nekaj podobnosti z embrionalnimi primitivnimi kanali in lahko obdržijo sposobnost tvorjenja endokrinih celic pri odraslih."
Dr.Simeone in sodelavci so ugotovili, da se je izražanje gena ATDC povečalo nekaj dni po tem, ko je pankreatitis povzročil poškodbe tkiva, in se povečalo na raven, potrebno za pretvorbo acinarnih celic v duktalne celice.
Poleg tega, ko je bil prisoten gen ATDC, so v kombinaciji z onkogenom KRAS vse študijske miši razvile agresiven rak trebušne slinavke.
Ko pa so raziskovalci odstranili gen ATDC, nobena od miši, nagnjenih k raku, ni razvila raka. Še več, acinarske celice niti niso napredovale do stopnje ADM ali PanIN.
Dr. Simeone komentira, kako presenetljive so bile ugotovitve, in pravi: "Mislili smo, da bo izbris [gena ATDC] upočasnil rast raka in ga ne bo popolnoma preprečil."
"Ugotovili smo, da je izbris gena ATDC v celicah trebušne slinavke povzročil enega najglobljih blokov tvorbe tumorjev, kar smo jih kdaj opazili pri znanem modelu miši, ki je bil zasnovan za razvoj adenokarcinoma duktalnega kanala, [...] ki zvesto posnema človeško bolezen."
Dr. Diane Simeone
Nadaljnji poskusi, ki so jih izvedli raziskovalci, so razkrili dodatne podrobnosti mehanizma verižne reakcije, ki pojasnjuje, kako ATDC na koncu sproži raka.
Raziskovalci so namreč ugotovili tudi še en signalni protein in nadaljnji gen, ki sta oba vključena v ta proces tvorjenja tumorjev - in ki lahko predstavlja potencialne cilje za nove terapevtske in preventivne strategije proti raku trebušne slinavke.
