Sokkal bonyolultabb az emlőrák kialakulása, mint eddig hitték

Mike Stratton professzor, a Wellcome Trust Sanger Institute igazgatója, a kutatások vezetője (Fotó: Sanger Institute)Mike Stratton professzor, a Wellcome Trust Sanger Institute igazgatója, a kutatások vezetője (Fotó: Sanger Institute)
Illyés András 2012. május 22.
Megosztás:

Három új tanulmány is megjelent egyszerre az emlőrák hátterében álló génhibákról és ezek gyakoriságáról. A kutatásokból kiderült, hogy az emlőrák kialakulásának folyamata lényegesen bonyolultabb, mint eddig hitték: ez alkalommal olyan mutációs mintázatokat is sikerült azonosítani, amelyeket még sosem figyeltek meg korábban. Kilenc új, az emlőrák kialakulásával kapcsolatba hozható génhiba is azonosításra került, és ezzel 40-re nőtt azon gének száma, amelyek elromlása összefügg az emlőrákkal.

Régóta ismert, hogy a daganatok kialakulása mögött az örökítőanyag (DNS) változásai, a mutációk állnak. Ezek egy része öröklődő, más részük azonban az emberi élet során halmozódik fel - ezek az úgynevezett testi vagy szomatikus mutációk. Ezek egyik típusa az irányító, angol szóval driver mutáció, amelyek növekedési előnnyel ruházzák fel a sejteket, és így aktívan részt vesznek a rosszindulatú tumorok kifejlődésében.

A Wellcome Trust Sanger Institute kutatói most olyan vizsgálatok eredményeit hozták nyilvánosságra, amilyenekre korábban még sosem volt példa. Az egyik tanulmányban 100 emlőrákos szövetmintában elemeztek összesen 21 000 gént. Ezekben próbáltak olyan génhibákat azonosítani, amelyek az imént említett irányító mutációnak tekinthetőek, vagyis kulcsszerepet játszanak az emlőrák kialakulásában. Az egyik fontos eredmény, hogy sikerült 9 olyan új gént felfedezni, amelyben jelen lehetnek ezek az irányító mutációk, és amelyeket korábban nem ismertek. Ezzel összes 40-re nőtt azon ismert géneknek a száma, amelyek hibája az emlőrák megjelenéséhez vezethet (ezeket nevezik daganatgéneknek, idegen szóval onkogéneknek).

Genetikailag különböző emlőráksejtek ugyanabban a tumorban

Minden alkalommal, amikor egy sejtben mutáció jelenik meg, jól látható nyomot hagy maga után a sejt genetikai állományában, a genomban. Ahogy a génhibák halmozódnak az emberi élet során, mindegyik hagy egy rá jellemző nyomot, és ezek folyamatosan egymásra rakódnak. "Ahhoz hasonló rétegek jönnek így létre, mint amilyeneket a régészeti feltárások során is vizsgálnak. Mi is valami hasonlót teszünk, amikor a ráksejtek genetikai állományában kutatva végigelemezzük ezeket a molekuláris rétegeket, visszafejtve a sejt mutációs történetét. Az emlőrák nem egy egységes betegség, így minden szövetminta esetében eltérő mutációs mintázat fedezhető fel" - mondta dr. Peter Campbell, az egyik vezető kutató.

Érdekes és korábban nem ismert folyamat, hogy a mutációk felhalmozódása idővel különféle típusú emlőráksejteket kezd el létrehozni. A különböző alcsoportoknak (vagy klónoknak) a megjelenése az összes emlőrákos szövetmintára jellemző volt. Kiderült az is, hogy a ráksejtek között egy idő után uralkodóvá válik az egyik ilyen sejt-alcsoport. A ráksejtek több mint 50%-át aztán már ez az alcsoport kezdi alkotni, a rák klinikailag is észlelhető tünetei pedig csak akkor jelentkeznek, amikor ezek a sejtek már jelentősen elszaporodtak a tumoron belül. Ezek a daganatsejtek több száz vagy több ezer mutációnyi eltérést is mutathatnak a többi alcsoport sejtjeihez képest, vagyis genetikailag jelentősen különböznek.

Mindez azért fontos, mert a jelenlegi rákkezelések során nem veszik figyelembe, hogy a daganatot a ráksejtek különféle alcsoportjai alkotják. A legtöbbször csak azokat a daganatsejteket veszik célba, amelyek uralkodóvá váltak az adott daganaton belül. "Ez sajnos lehetőséget hagy arra, hogy valamelyik kisebb és nem kezelt alcsoport szintén osztódásnak induljon és uralkodóvá váljon, ami a daganat kiújulását jelenti. Az emlőrák sikeres kezelésének egyik alapfeltétele tehát, hogy minél inkább megismerjük a ráksejtek különféle alcsoportjainak jellemzőit" - mondta Mike Stratton professzor, a Wellcome Trust Sanger Institute igazgatója.

Angol nyelvű videó a kutatás legfőbb eredményeiről

Az emlőrákot meglepően nagy genetikai változatosság jellemzi

A másik érdekes megfigyelés, ami a tanulmányokból kiderül, hogy az emlőrák genetikailag mennyire változatos betegség. 100 vizsgált szövetmintából 28 esetben csak egyetlen irányító mutációt azonosítottak a kutatók. Akadt azonban olyan daganatos szövetminta is, amelyben hat darab irányító mutációt találtak. A génhibák természetesen különféle kombinációkban lehetnek jelen egy-egy tumorban, amiről Stratton azt nyilatkozta, hogy eredményeik alapján a mutációk több mint 70 eltérő kombinációja okozhat emlőrákot.

"Ha például három emlődaganatot veszünk, amelyek mindegyikében négy irányító mutáció van jelen, akkor lehet, hogy egyikben sem találunk két megegyező irányító mutációt. Vagyis, mindhárom daganat egy külön 'genetikai lény'. Bár mindhárom esetben emlőrákról beszélünk, ezek eltérő daganatok, eltérő génhibákkal. Következő feladataink egyike, hogy a lehető legpontosabban osztályozzuk majd az emlőrák különféle genetikai altípusait" - mondta Stratton. "Az emlőrákkal kapcsolatban az egyik legátütőbb felismerés az utóbbi időben, hogy páciensenként mennyire eltérő lehet a betegség lefolyása, valamint hogy minden beteg különféleképpen reagálhat a rákellenes kezelésekre. Az új eredmények ezekre a jelenségekre adhatnak válaszokat" - tette hozzá dr. Andy Futreal, az intézet egyik munkatársa.

Megfigyelték, hogy a genom bizonyos régióiban sok mutáció halmozódik fel kis helyen egymás mellett, ami a képen sűrű piros pontfelhőként látható (Ábra: Sanger Intézet)

A tanulmányok harmadik fő érdekessége egy olyan mutációs mintázat, amilyet korábban még egyetlen daganattípusnál sem sikerült azonosítani. A kutatók a "kataegis" szóval jelölték ezt a mintázatot, ami görögül zivatart jelent (lásd a fenti ábrán). Ez a génhibák kialakulásának egy eddig még sosem látott mechanizmusa: a ráksejtek genetikai állományának kis kiterjedésű régióiban egyszerre nagyszámú mutáció jelenik meg (a jelenséget ezért nevezték el zivatarnak). A mutációk egymáshoz közeli, sűrű előfordulása meglehetősen gyakori volt a szövetmintákban, 21 emlőrákos szövetmintából összesen 13-ban mutattak ki ilyet.

"Más, szintén új mutációs mintázatokat is azonosítottunk, az ezek hátterében álló biológiai folyamatokat azonban még nem ismerjük. Ezek a génhibák vélhetően nem külső hatások - például dohányfüst vagy UV-sugárzás - miatt alakulnak ki, hanem a sejt belső gépezetének meghibásodásai miatt. Ezt a feltevésünket azonban még meg kell erősítenünk majd a későbbiekben" - mondta dr. Serena Nik-Zainal, a tanulmányok egyikének vezető szerzője.

Az eredeti közlemények a Nature-ben, illetve a Cell című folyóiratban olvashatóak (itt és itt).

Kapcsolódó anyagaink:

Bővebben a mutációk kialakulásáról:

Hogyan alakulnak ki szervezetünkben a mutációk?
 

Irányító és utazó mutációk
 

Egy másik, szintén friss genetikai elemzés az emlőrákról:

Tíz altípusra osztották az emlődaganatokat
 

 

Tisztelt Olvasónk! Felhívjuk a figyelmét, hogy anyagaink tájékoztató és ismeretterjesztő jellegűek, így nem adhatnak választ minden olyan kérdésre, amely egy adott betegséggel vagy más témával kapcsolatban felmerülhet, és főképp nem pótolhatják az orvosokkal, gyógyszerészekkel vagy más egészségügyi szakemberekkel való személyes találkozást, beszélgetést és gondos kivizsgálást.

Ajánló

Ajánló