Mokslininkai paneigė vyraujančią teoriją apie storosios žarnos navikų atsiradimą

Weill Cornell medicinos koledžo tyrėjų atliktas tyrimas pateikia naujų įrodymų, kad dauguma kolorektalinių vėžio atvejų prasideda nuo žarnyno kamieninių ląstelių netekimo, dar prieš įvykstant genetiniams pokyčiams, sukeliantiems vėžį. Gegužės 29 d. žurnale „ Developmental Cell“ paskelbti tyrimo rezultatai meta iššūkį esamai teorijai apie tai, kaip prasideda kolorektalinis vėžys, ir siūlo naujų būdų diagnozuoti ligą dar prieš jai atsirandant.

„Gairės ir tiesiosios žarnos vėžys yra labai, labai nevienalytis, todėl daugelį metų buvo sunku klasifikuoti šiuos navikus gydymui“, – teigė vyresnysis tyrimo autorius dr. Jorge Moscat, Homer T. Hurst III patologijos onkologijos profesorius ir Weill Cornell medicinos koledžo Patologijos ir laboratorinės medicinos katedros ląstelių ir navikų biologijos vicepirmininkas. Šis heterogeniškumas, skirtingos naviko ląstelių savybės kiekvienam pacientui ir tame pačiame navike, ypač apsunkina gydymą.

Storosios ir tiesiosios žarnos navikai gali atsirasti dėl dviejų tipų ikivėžinių polipų: įprastinių adenomų ir dantytų adenomų. Anksčiau manyta, kad įprastinės adenomos išsivysto dėl mutacijų normaliose kamieninėse ląstelėse, randamose kriptų – duobutes primenančių žarnyno gleivinės struktūrų – apačioje. Kita vertus, dantytos adenomos yra susijusios su kitokio tipo kamieninėmis ląstelėmis, turinčiomis vaisiaus požymių, kurios paslaptingai atsiranda kriptų viršuje. Mokslininkai šiuos tariamai skirtingus navikų genezės procesus apibūdino kaip „iš apačios į viršų“ ir „iš viršaus į apačią“.

„Norėjome tiksliai nustatyti, kaip šie du keliai prasideda ir progresuoja, kad geriau suprastume jų heterogeniškumą vėžiui progresuojant“, – teigė tyrimo bendraautorė dr. Maria Diaz-Meco, Homerio T. Hursto patologijos onkologijos profesorė Weill Cornell medicinos koledžo Patologijos ir laboratorinės medicinos katedroje ir Weill Cornell medicinos koledžo Meyerio vėžio centro narė. Tai ypač svarbu dantytų navikų atveju, kuriuos gydytojai kartais nepastebi dėl jų pradinės plokščios formos ir kurie vėliau gali tapti agresyviais vėžiu.

Tyrimo bendraautoriai yra dr. Hiroto Kinoshita ir dr. Anjo Martinez-Ordonez, Weill Cornell medicinos koledžo Patologijos ir laboratorinės medicinos katedros podoktorantūros stažuotojai.

Atskleisti kolorektalinio vėžio priežastis

Tyrėjai anksčiau nustatė, kad daugelyje abiejų tipų kolorektalinių navikų žmonėms yra neįprastai mažas baltymų, vadinamų netipine proteino kinaze C (aPKC), kiekis. Naujajame tyrime buvo nagrinėjama, kas nutinka, kai aPKC genai inaktyvuojami gyvūnų modeliuose ir kultivuotuose žarnyno organoiduose.

„Šiam projektui ėmėmės vadovaudamiesi „iš apačios į viršų“ ir „iš viršaus į apačią“ teorijomis, tačiau nustebome sužinoję, kad abiejų tipų navikams po aPKC genų inaktyvacijos buvo pastebėtas žarnyno kamieninių ląstelių nykimas“, – teigė dr. Moscatas, kuris taip pat yra Weill Cornell medicinos koledžo Sandros ir Edwardo Meyerio vėžio centro narys.

Būdingos apikalinės kamieninės ląstelės dantytose adenomose atsiranda tik po to, kai normalios kamieninės ląstelės kriptų apačioje žūsta, suardydamos visą kriptų struktūrą. „Taigi normalūs vėžiai auga iš apačios į viršų, o dantyti vėžiai taip pat auga iš apačios į viršų“, – teigė dr. Moscat.

Šie duomenys rodo naują vieningą kolorektalinio vėžio atsiradimo modelį, kai žarnyno kriptų pažeidimas sukelia aPKC baltymo ekspresijos sumažėjimą, dėl kurio prarandamos normalios kamieninės ląstelės kriptos apačioje. Be šių kamieninių ląstelių kriptos negali regeneruotis. Kad išgyventų, struktūra gali arba sukurti pakaitinę regeneracinių kamieninių ląstelių populiaciją apačioje, arba daugiau į vaisiaus panašių kamieninių ląstelių viršūnėje. Šios pakaitinės ląstelės gali sukelti vėžį.

„Jei geriau suprasime, kaip reguliuojama aPKC baltymo raiška, galbūt galėsime kontroliuoti ir užkirsti kelią naviko vystymuisi, taip pat geriau suprasti naviko progresavimą“, – sakė dr. Maria Diaz-Meco.

Šiuo metu komanda tiria aPKC raiškos modelius žmogaus navikuose skirtingais etapais, tikėdamasi sukurti molekulinius testus, kurie galėtų būti naudojami ankstyvam navikų nustatymui, navikų kategorizavimui pacientams ir geresnių gydymo būdų kūrimui.