Millised geneetilised mutatsioonid on vähi tekkeks tõeliselt olulised?

Kui ilmnevad uued vähiga seotud uuringud, kerkivad tavaliselt esile vähemalt kaks küsimust: kas me saame vähki ravida? Mida see uuring tähendab vähidiagnoosiga patsientide jaoks?

Vastus on keeruline. Kuid tuhanded teadlased pühenduvad selle kääritamise uurimisele, et saada vähemalt vastus. Sel põhjusel on vähk praegu peamine biomeditsiiniline väljakutse, millega nii tervishoiu- kui ka teadustöötajad silmitsi seisavad.

Põhjalikud teadmised inimese kasvajatest

Viimastel aastatel on teadusringkondade üks peamisi edusamme olnud inimese erinevate kasvajate genoomi järjestamine. Mida see tähendab? Teadke geneetilisi juhiseid, mida kasvajarakk peab arenema.

Hiljutised genoomi järjestamise uuringud on näidanud, et vähk koosneb tuhandetest geneetilistest muutustest (nn mõjutatud) paljudes geenides.

Kuid selleks, et käsitleda selliseid olulisi probleeme nagu näiteks kasvajavastaste ravimite väljatöötamine, ei piisa nende muutuste kirjeldamisest. Tuleb teada, millised muutused on vähi tekkeks tõeliselt olulised ja samas ka teada, millist mõju need põhjustavad. See on üks praegustest biomeditsiini aruannetest.

Konkreetselt on VAV1 üks geene, mis muteerub erinevat tüüpi kasvajates. Peamiselt vererakulise päritoluga kasvajas, mida tuntakse perifeerse T-rakulise lümfoomina.

T-rakud (nimetatakse ka T-lümfotsüütideks) on meie immuunsüsteemi rakud, mis tunnevad ära ja hävitavad teisi meie kehale potentsiaalselt "ohtlikke" rakke. Näiteks vähirakud või rakud, mis on nakatunud erinevat tüüpi viirustega, näiteks viirusega, mis põhjustab Covid-19. Probleem tekib aga siis, kui T-lümfotsüüdid ise kannatavad, põhjustades nende kontrollimatut vohamist ja soodustades lümfoomide teket.

T-lümfotsüütide mutatsioonide oht

Salamanca vähiuuringute keskuse uurimisrühm on aastaid uurinud VAV-valkude rolli vähis. See on valkude perekond, millest me nüüd teame, et nad mängivad olulist rolli mitut tüüpi kasvajate, näiteks naha- või kopsuvähi tekkes.

Need eksperimentaalsed testid hoiatasid meid VAV1 geenis kirjeldatud muutuste tähtsusest perifeersete T-rakuliste lümfoomide tekkes.

Kui VAV1 aktiveerimine on piisav, toimivad T-rakud normaalselt. See on ideaalne stsenaarium. Kui see aktiveerimine on aga vale, hakkavad rakud kontrollimatult kasvama ja jagunema. See on perifeersete T-rakuliste lümfoomide juhtum.

Nagu on kirjeldatud selle uurimisrühma teadusajakirjas EMBO Journal avaldatud töös, põhjustab enamik patsientidel leitud mutatsioone VAV1 valgu kontrollimatut aktiveerimist vähirakkudes. Sel viisil teame, et need on kasvajate arengu jaoks olulised.

Lisaks näitasid meie andmed, et mitte kõigil mutatsioonidel pole VAV1-le sama mõju. Pigem oleme need muutused liigitanud mitmeks alatüübiks sõltuvalt nende mõjust valgule. See võib viidata sellele, et kõik need alatüübid võivad patsientidel olla seotud erinevate patoloogiliste ja kliiniliste tunnustega.

Samuti oleme näidanud, et VAV1 kõige sagedasemad mutatsioonid toimivad täiesti autonoomsete onkogeensete "juhtidena". See tähendab, et selle võime esile kutsuda kasvajaid, ilma et oleks vaja neid teiste geneetiliste muutustega parandada. See tähelepanek rõhutab veelgi tõsiasja, et nende mõjutatud kasvajate esinemine kasvajates ei ole triviaalne. Nemad vastutavad peamiselt oma päritolu eest.

Hiired võivad meile vastuse anda

Perifeerseid T-rakulisi lümfoome iseloomustab nende agressiivsus, ravivõimaluste puudumine ja kõrge suremus, mis pole viimastel aastatel oluliselt paranenud. Seetõttu on need kasvajad kliinilisel tasandil oluline tagasitulek.

Sel põhjusel on hiirte praegune kasutamine prekliiniliste uurimismudelitena tähendanud suurt kvaliteedihüpet onkoloogias. Eespool mainitud töö on dešifreerinud loommudeli, mis võimaldas koguda teavet hiirtel VAV1 mutantide ekspressiooni kaudu tervetes T-infotsüütides.

Genoomiliste ja bioinformaatiliste tehnikate kasutamisel on täheldatud, et nimetatud loommudel tekitab T-raku lümfoome, mis on väga sarnased patsientidel leitud lümfoomidega. Need lümfoomid taastoodavad enamiku patsientide lümfoomide kliinilistest, patoloogilistest ja molekulaarsetest tunnustest.

Samuti võimaldas see avastada nende lümfoomide nõrgad kohad ehk Achilleuse kannad. Neid saab kasutada erinevate kasvajate ründamise ja hävitamise viiside leidmiseks. Näiteks võib selle terapeutilise strateegia eesmärk olla proliferatsiooniga seotud aktivatsiooniradade pärssimine või kasvajarakkude metabolismi häirimine.

Lõpuks on need loommudelid nüüdsest ka erakordne viis ravimite efektiivsuse prekliinilisel viisil demonstreerimiseks. See on eriti asjakohane seda tüüpi kasvajate puhul, arvestades raskusi, mis on siiani olnud nende tõhusaks klassifitseerimiseks, uurimiseks ja raviks.

See on praegu meie ees seisev kõige olulisem väljakutse. Need uued panused avavad tee ravimite arendamiseks. Ilma selle teabeta ei saa keegi rutiinselt läheneda personaliseeritud meditsiini rakendamisele haigla tasandil.

See ei ole lihtne tee ja võtab isegi kauem aega, kui me sooviksime, kuid see on huvitav teekaart, mis takistab seda tüüpi kasvajate arengut teiste vähivormide hulgas.

Javier Robles Valero. Vähiuuringute keskuse vanemteadur – Salamanca ülikooli biokeemiaprofessor.

See artikkel avaldati algselt The Conversationis.

Vestlus