Katere genetske mutacije so res pomembne za razvoj raka?

Ko pridejo na dan nove raziskave, povezane z rakom, se običajno pojavita vsaj dve vprašanji: Ali lahko ozdravimo raka? Kaj ta študija pomeni za bolnike z diagnozo raka?

Odgovor je zapleten. Vendar na tisoče raziskovalcev preučuje to fermentacijo z namenom, da bi imeli vsaj odgovor. Zaradi tega je rak trenutno glavni biomedicinski izziv, s katerim se sooča tako zdravstveno kot znanstveno osebje.

Temeljito poznavanje človeških tumorjev

V zadnjih letih je bil eden glavnih napredkov v znanstveni skupnosti sekvenciranje genoma različnih človeških tumorjev. Kaj to pomeni? Spoznajte genetska navodila, ki jih mora tumorska celica razviti.

Nedavne študije sekvenciranja genoma so pokazale, da je rak sestavljen iz tisočih genetskih sprememb (imenovanih prizadetih) v velikem številu genov.

Vendar za obravnavanje pomembnih vprašanj, kot je na primer načrtovanje protitumorskih zdravil, ni dovolj, da opišemo te spremembe. Vedeti je treba, katere spremembe so res pomembne za nastanek raka, in hkrati vedeti, kakšne posledice povzročajo. To je eno od aktualnih poročil o biomedicini.

Konkretno je VAV1 eden od genov, ki bodo mutirali pri različnih vrstah tumorjev. Predvsem pri tumorju krvnoceličnega izvora, znanem kot periferni T-celični limfom.

T celice (imenovane tudi T limfociti) so celice našega imunskega sistema, ki prepoznajo in uničijo druge celice, ki so potencialno "nevarne" za naše telo. Na primer rakave celice ali celice, okužene z različnimi vrstami virusov, kot je tisti, ki povzroča Covid-19. Težava pa nastane, ko sami limfociti T trpijo, zaradi česar se nenadzorovano razmnožujejo in spodbujajo nastanek limfomov.

Nevarnost mutacij v limfocitih T

Raziskovalna skupina iz Centra za raziskave raka v Salamanci je leta preučevala vlogo beljakovin VAV pri raku. Gre za družino beljakovin, za katere zdaj vemo, da igrajo pomembno vlogo pri nastanku številnih vrst tumorjev, kot sta kožni ali pljučni rak.

Ti eksperimentalni testi so nas opozorili na pomen, ki bi ga lahko imele spremembe, opisane za gen VAV1, pri razvoju perifernih T-celičnih limfomov.

Če je aktivacija VAV1 ustrezna, T celice delujejo normalno. To je idealen scenarij. Če pa je ta aktivacija napačna, začnejo celice nenadzorovano rasti in se deliti. To je primer perifernih T-celičnih limfomov.

Kot je opisano v delu, ki ga je ta raziskovalna skupina objavila v znanstveni reviji EMBO Journal, večina mutacij, ugotovljenih pri bolnikih, vodi do nenadzorovane aktivacije proteina VAV1 v rakavih celicah. Na ta način vemo, da so pomembni za razvoj tumorjev.

Poleg tega so naši podatki pokazali, da vse mutacije nimajo enakega učinka na VAV1. Namesto tega smo te spremembe razvrstili v več podtipov, odvisno od stopnje vpliva, ki ga imajo na beljakovine. To bi lahko pomenilo, da je lahko vsak od teh podtipov povezan z različnimi patološkimi in kliničnimi značilnostmi pri bolnikih.

Pokazali smo tudi, da najpogostejše mutacije VAV1 delujejo kot popolnoma avtonomni onkogeni "gonilci". To pomeni, da je njegova sposobnost induciranja tumorjev brez potrebe po popravljanju z drugimi genetskimi spremembami. To opažanje nadalje poudarja dejstvo, da prisotnost teh prizadetih v tumorjih ni nepomembna. Oni so glavni odgovorni za njihov izvor.

Miši nam lahko dajo odgovor

Za periferne T-celične limfome je značilna njihova agresivnost, pomanjkanje terapevtskih možnosti in visoka smrtnost, ki se v zadnjih letih ni bistveno izboljšala. Ti tumorji torej predstavljajo pomemben povratek na klinični ravni.

Zaradi tega je trenutna uporaba miši kot predkliničnih raziskovalnih modelov pomenila velik preskok v kakovosti v napredku v onkologiji. Zgoraj omenjeno delo je dešifriralo živalski model, ki je omogočil ustvarjanje informacij pri miših z izražanjem mutantov VAV1 v zdravih T-infocitih.

Z uporabo genomskih in bioinformatičnih tehnik je bilo ugotovljeno, da omenjeni živalski model ustvarja limfome T-celic, ki so zelo podobni tistim, ki jih najdemo pri bolnikih. Ti limfomi reproducirajo veliko večino kliničnih, patoloških in molekularnih značilnosti bolnikovih limfomov.

Omogočil je tudi odkrivanje šibkih točk ali Ahilove pete teh limfomov. Te bi lahko uporabili za iskanje različnih načinov za napad in uničenje teh tumorjev. Na primer, ta terapevtska strategija bi lahko bila usmerjena v zaviranje aktivacijskih poti, ki so vključene v proliferacijo, ali motnje v presnovi tumorskih celic.

Končno bodo ti živalski modeli od zdaj naprej predstavljali tudi izjemen način za dokazovanje učinkovitosti zdravil na predklinični način. To je še posebej pomembno pri tej vrsti tumorjev, glede na težave, ki so obstajale do zdaj pri njihovem učinkovitem razvrščanju, študiju in zdravljenju.

To je zdaj najpomembnejši izziv, s katerim se soočamo. Ti novi prispevki odpirajo pot za razvoj zdravil. Brez teh informacij se nihče ne more rutinsko lotiti izvajanja personalizirane medicine na ravni bolnišnice.

Pot ni lahka in bo trajala še dlje, kot bi si želeli, je pa zanimiva pot, da med drugimi raki preprečimo razvoj te vrste tumorja.

Javier Robles Valero. Višji raziskovalec v Centru za raziskave raka – profesor biokemije na Univerzi v Salamanci.

Ta članek je bil prvotno objavljen na The Conversation.

Pogovor