Brisanje samo jednog gena može 'potpuno spriječiti' rak gušterače
Koristeći mišji model karcinoma gušterače, istraživači su uvećali jedan gen koji je zaustavio razvoj agresivnog karcinoma gušterače kad su ga znanstvenici uklonili.
Rak gušterače agresivni je oblik raka koji se dijagnosticira prilično kasno i često se opire liječenju.
Prema Nacionalnom institutu za rak (NCI), rak gušterače četvrti je vodeći uzrok smrti od raka u Sjedinjenim Državama. Neke procjene predviđaju da će do 2020. rak gušterače postati drugi vodeći uzrok smrti.
NCI procjenjuje da će u 2019. godini biti 56.770 novih slučajeva raka gušterače i 45.750 smrtnih slučajeva koji su posljedica toga.
Jedan od glavnih pokretača raka gušterače je takozvani KRAS onkogen. No, novo istraživanje identificira još jedan gen čije je djelovanje presudno za razvoj ovog raka.
Doktorica Diane Simeone, koja je direktorica Centra za rak gušterače pri Centru za rak Perlmutter Sveučilišta Langone Health u New Yorku, odgovarajući je autor ovog novog istraživanja.
Dr. Simeone i njezini kolege provodili su istraživanje na uzorcima miševa i ljudskih pacijenata kako bi ispitali ulogu gena nazvanog "ataxia-telangiectasia group D complementing" (ATDC) u stvaranju tumora gušterače.
Istraživači će svoja otkrića objaviti u časopisu Geni i razvoj.
Proučavajući kako normalne stanice postaju kancerogene
Novo istraživanje polazi od teorije da tumori nastaju kao rezultat vraćanja stanica odraslih u raniju, primitivniju fazu sličnu onoj u stanicama fetalnog razvoja s visokim rastom.
Stanice odraslih vraćaju se u ovu fazu kako bi popravile ozljede i upale i opskrbile tijelo novim stanicama koje mogu nadomjestiti izgubljene. U zdravom tijelu ovaj proces brzo započinje i zaustavlja se nakon završetka popravljanja oštećenja.
Međutim, u kombinaciji s drugim genetskim nedostacima, teorija kaže, ono što naša tijela namjeravaju kao proces zacjeljivanja ne prestaje, već se pokvari i uzrokuje rak.
U trenutnoj studiji dr. Simeone i tim usredotočili su se na vrstu stanica gušterače zvane acinarske stanice. Te stanice luče probavne enzime koji također mogu prouzročiti oštećenje tkiva u tankom crijevu.
Da bi nadoknadile ovu štetu, acinarne stanice mogu se brzo vratiti u fazu nalik matičnim stanicama koju karakterizira visok rast.
Acinarne stanice, objašnjavaju istraživači, mogu postati kancerogene kad stječu mutacije DNA, uključujući one koje karakteriziraju KRAS onkogen.
Preciznije, kada su pod stresom, stanice acinara mogu se transformirati u ono što se naziva "metaplazija acinar-u-duktal" (ADM) - posredni stadij koji dovodi do primitivnih tipova stanica s visokim rastom.
Te se stanice mogu dalje transformirati u drugu fazu koja se naziva "intraepitelna neoplazija gušterače" (PanIN), u kojoj se stanice množe više nego što bi trebale.
‘Jedan od najdubljih’ tumorskih blokova
U ovom su istraživanju dr. Simeone i tim prvi put koristili miševe kako bi stvorili model pankreatitisa - upalnog stanja koje može uzrokovati pretvaranje acinarnih stanica u duktalne stanice s visokim rastom.
Odrasli "duktalne stanice dijele neke sličnosti s embrionalnim primitivnim kanalima i mogu zadržati sposobnost stvaranja endokrinih stanica u odrasloj osobi."
Dr. Simeone i kolege otkrili su da je ekspresija gena ATDC porasla nekoliko dana nakon što je pankreatitis izazvao oštećenje tkiva, a povećala se na razinu potrebnu za transformaciju acinarnih stanica u duktalne stanice.
Nadalje, kada je prisutan gen ATDC, u kombinaciji s onkogenom KRAS, svi ispitivani miševi razvili su agresivni rak gušterače.
Međutim, kad su istraživači uklonili gen ATDC, niti jedan od miševa sklonih karcinomu nije razvio rak. Štoviše, acinarske stanice nisu ni prešle u fazu ADM ili PanIN.
Doktor Simeone komentira koliko su iznenađujuća otkrića bila, rekavši: "Mislili smo da će brisanje [gena ATDC] usporiti rast raka, a ne u potpunosti spriječiti."
"Otkrili smo da je brisanje gena ATDC u stanicama gušterače rezultiralo jednim od najdubljih blokova stvaranja tumora ikad zabilježenim u poznatom modelu miševa stvorenom za razvoj duktalnog adenokarcinoma gušterače, […] koji vjerno oponaša ljudsku bolest."
Dr. Diane Simeone
Daljnji eksperimenti koje su istraživači proveli otkrili su dodatne detalje mehanizma lančane reakcije koji objašnjavaju kako ATDC na kraju pokreće rak.
Naime, istraživači su također identificirali još jedan signalni protein i daljnji gen, koji su oba uključeni u ovaj proces stvaranja tumora - a koji mogu predstavljati potencijalne ciljeve za nove terapijske i preventivne strategije protiv raka gušterače.
