Mokslininkai paneigė vyraujančią teoriją apie gaubtinės žarnos navikų atsiradimą

Tyrimas, kuriam vadovavo Weill Cornell medicinos koledžo mokslininkai, pateikia naujų įrodymų, kad dauguma gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžio atvejų prasideda nuo žarnyno kamieninių ląstelių netekimo prieš įvykstant vėžį sukeliantiems genetiniams pokyčiams. Išvados, paskelbtos gegužės 29 d. žurnalas Developmental Cell, meta iššūkį esamoms teorijoms apie gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžio atsiradimą ir siūlo naujus būdus diagnozuoti ligą prieš jai pasireiškus.

„Storos ir tiesiosios žarnos vėžys yra labai, labai nevienalytis, todėl daugelį metų buvo sunku priskirti šiuos navikus tikslinei terapijai“, – sakė vyresnysis tyrimo autorius Dr. Jorge Moscat, Homer T. Hurst III onkologijos profesorius patologijos ir medicinoje. Weill Cornell medicinos koledžo patologijos ir laboratorinės medicinos katedros ląstelių ir onkopatobiologijos viceprezidentė. Dėl šio nevienalytiškumo, skirtingų pacientų ir tame pačiame naviko auglių ląstelių savybių gydymas tampa ypač sudėtingas.

Storos ir tiesiosios žarnos navikai gali atsirasti dėl dviejų tipų ikivėžinių polipų: įprastinių adenomų ir dantytų adenomų. Anksčiau buvo manoma, kad įprastinės adenomos išsivysto dėl mutacijų normaliose kamieninėse ląstelėse, esančiose kriptų apačioje – į duobutę panašiose žarnyno gleivinės struktūrose. Kita vertus, dantytos adenomos yra susijusios su kitokio tipo kamieninėmis ląstelėmis su vaisiaus savybėmis, kurios paslaptingai pasirodo kriptų galuose. Mokslininkai šiuos tariamai skirtingus naviko formavimosi 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 nevienalytiškumą progresuojant vėžiui“, – sakė tyrimo bendraautorė dr. Maria Diaz-Meco, Homer T. Patologijos onkologijos profesorė. Hurstas Weill Cornell medicinos koledžo Patologijos ir laboratorinės medicinos skyriuje ir Weill Cornell medicinos koledžo Meyer vėžio centro narys. Tai ypač svarbu esant nelygiems navikams, kurių gydytojai kartais nepastebi dėl iš pradžių plokščios formos ir kurie vėliau gali tapti agresyviu vėžiu.

Pirmieji tyrimo autoriai yra dr. Hiroto Kinoshita ir dr. Anjo Martinez-Ordoñez, Weill Cornell medicinos koledžo Patologijos ir laboratorinės medicinos katedros doktorantai.

Darbosios žarnos vėžio priežasčių atskleidimas

Mokslininkai anksčiau nustatė, kad daugelio abiejų tipų žmonių gaubtinės ir tiesiosios žarnos navikai turi neįprastai mažą baltymų, vadinamų netipine proteinkinaze C (aPKC), kiekį. Naujame tyrime buvo ištirta, kas nutinka, kai aPKC genai yra inaktyvuojami gyvūnų modeliuose ir kultivuojamuose žarnyno organoiduose.

„Mes priartėjome prie šio projekto, remdamiesi teorijomis iš apačios į viršų ir iš viršaus į apačią, tačiau nustebome, kad abiejų tipų navikų žarnyno kamieninės ląstelės sumažėjo po aPKC genų inaktyvavimo“, – sakė dr. Moscat, kuris taip pat yra narys. Sandra ir Edward Meyer iš Weill Cornell medicinos koledžo.

Būdingos viršūninės kamieninės ląstelės dantytoms adenomoms atsiranda tik po to, kai miršta normalios kriptų apačioje esančios kamieninės ląstelės, todėl visos kriptos struktūra sutrinka. „Taigi įprastas vėžys vystosi iš apačios į viršų, o dantytas vėžys taip pat vystosi iš apačios į viršų“, – sakė dr. Moscat.

Išvados rodo naują vieningą gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžio atsiradimo modelį, kai dėl žarnyno kriptų pažeidimo sumažėja aPKC baltymo ekspresija, todėl kriptos apačioje prarandamos normalios kamieninės ląstelės. Be šių kamieninių ląstelių kriptos negali atsinaujinti. Kad išgyventų, ši struktūra gali sukelti arba pakaitinių regeneracinių kamieninių ląstelių populiaciją apačioje, arba daugiau į vaisius panašių kamieninių ląstelių viršuje. Šios pakaitinės ląstelės gali sukelti vėžį.

„Jei galime geriau suprasti, kaip reguliuojama aPKC baltymų ekspresija, galėtume kontroliuoti ir užkirsti kelią naviko vystymuisi bei geriau suprasti naviko progresavimą“, – sakė dr. Maria Diaz-Meco.

Dabar komanda tiria aPKC ekspresijos modelius žmogaus navikuose įvairiuose etapuose, tikėdamasi sukurti molekulinius tyrimus, kurie galėtų būti naudojami anksti aptikti navikus, klasifikuoti pacientų navikus ir sukurti geresnius gydymo būdus.