Több véletlenszerű mutáció az őssejtekben, magasabb rákkockázat az egyes szövetekben

Illyés András 2015. január 7.
Megosztás:

Egyre több bizonyíték szól amellett, hogy a rosszindulatú daganatok többsége korábban egészséges őssejtekből indul ki, később pedig a rákossá vált őssejtek tartják fenn a daganatot. Ezt az elméletet támasztja alá egy fontos új tanulmány is, amely szerint a különféle szövetek rákkockázatának eltérései egyértelmű összefüggést mutatnak a szövetek őssejtjeinek eltérő osztódási gyakoriságával. A Science-ben megjelent cikk szerint a daganattípusok mindössze egyharmada tartozik abba a kategóriába, ahol a megfelelő életmód valóban hatékony a megelőzésben.

Gyakori kérdés a rákbetegek körében, hogy miért pont náluk alakult ki a betegség? Erre a kérdésre nem mindig lehet válaszolni, hiszen csak annyi biztos, hogy a daganatok kialakulásának kockázatát az életmód, a környezeti hatások és az örökletesség határozza meg, egy további faktorral, a véletlenszerűen bekövetkező mutációkkal együtt.

Ez utóbbi tényezővel foglalkozik egy új Science cikk, amelynek szerzői arra keresték a választ, hogy mi áll a különféle szövetek jelentősen eltérő rákkockázatának hátterében. Ezekre a különbségekre ugyanis sokszor sem az életmódbeli tényezők, sem a környezeti hatások, sem az örökletesség nem nyújtanak megfelelő magyarázatot.

Ilyenek például a tápcsatorna daganatai: a nyelőcsőben 0,51, a gyomorban 0,86, a vékonybélben 0,2, a vastagbélben pedig 4,82 százalékos a tumorok kialakulásának valószínűsége az élet során (lifetime risk). Ezek igen jelentős különbségek, és mivel végig az emésztőrendszer szöveteiről van szó, az eltérések nagysága nem indokolható az eltérő életmódbeli vagy környezeti hatásokkal. Az örökletesség sem ad magyarázatot, mivel az APC gén mutációi miatt kialakuló örökletes béldaganatok szintén nem a vékonybelet, hanem a vastagbelet érintik sokkal gyakrabban.

Az agyban emellett háromszor gyakrabban alakulnak ki daganatok, mint a vékonybél hámjában, holott a vékonybél felszínét sokkal több külső mutagén anyag éri, mint a vér-agy gát által védett agysejteket - írják cikkük elején a szerzők, Cristian Tomasetti és Bert Vogelstein.

Véletlenszerűen bekövetkező mutációk a testi őssejtekben

Tomasetti és Vogelstein feltevése az volt, hogy a magyarázatot a szövetek regenerációjáért felelős őssejtekben kell keresni, egész pontosan a bennük véletlenszerűen megjelenő genetikai hibák szövetenként eltérő gyakoriságában.

A szerzők - az emlő és a prosztata kivételével, amelyre nem találtak megfelelő adatokat - 31 szövettípus esetében gyűjtötték össze a szakirodalomból, hogy a teljes élet során hány osztódás zajlik le a szövetek őssejtjeiben. A bonyolult számításokkal megbecsült osztódási adatokat (logaritmikus skálán, az X-tengelyen) a szövetek egész életre vetített rákkockázatával (logaritmikus skálán, az Y-tengelyen) vetették össze:

Forrás: Tomasetti és Vogelstein, Science

A kép nagy méretben

A szövetek őssejtosztódásainak gyakoriságbeli eltérései egyértelmű összefüggést (lineáris korreláció, 0,804) mutattak a szövettípusok rákkockázatának eltéréseivel. Minél többször osztódnak tehát az élet során egy adott szövettípus őssejtjei, annál nagyobb rákkockázat lesz jelen az adott szövettípusban. Hasonló korrelációt (öt nagyságrendnyi kiterjedés a sejtosztódási gyakoriságban, az X-tengelyen) egyetlen környezeti, életmódbeli vagy örökletes tényező sem mutat a rákkockázattal a daganatok különféle típusait tekintve - írják a szerzők.

A daganatok harmada, esetleg a fele is megelőzhető lenne

A két kutató - többek által is vitatott módon - továbbgondolta a fenti összefüggést, és két csoportra osztotta a daganatokat. Eszerint vannak olyan tumortípusok, ahol nem sokat számít az életmód, és kifejezetten az őssejtekben véletlenszerűen lezajló mutációktól függ, hogy megbetegszünk-e életünk során, vagy sem. Más daganattípusoknál ezzel szemben sokkal jelentősebb az életmód, a környezeti tényezők és az örökletesség szerepe, amelyhez hozzáadódik az őssejtekben kialakuló mutációk által jelentett kockázat.

Hogyan osztották két csoportra a tumorokat?

A szerzők saját módszerükkel különítették el egymástól azokat a rákkeltő hatásokat, amelyek az őssejtek véletlenszerű mutációiból, illetve az életmódbeli, környezeti és örökletes okokból megjelenő mutációkból adódnak.

Ennek érdekében megalkottak egy "extra kockázati értéket" (Extra Risk Score; ERS), amivel azt adták meg, hogy egy adott ráktípusban mennyivel nagyobb a várható rákkockázat, mint ami az adott szövet őssejtosztódásainak száma alapján várható lenne. (Magas ERS érték esetén a rákkockázat jelentősen nagyobb.)

Kilenc daganattípusnál magas ERS érték jött ki, huszonkét daganattípusnál pedig alacsony. A magas ERS-értékű tumortípusokat determinisztikus (D) tumoroknak nevezték el (a környezeti és örökletes tényezők itt jelentősen növelik a rákkockázatot az őssejtek osztódási számából adódó alap kockázathoz képest). Az alacsony ERS értékű daganatok lettek a replikatív (R) tumorok (az őssejtek osztódására és az ekkor véletlenszerűen kialakuló mutációkra - mint a rákkockázatot alapvetően meghatározó tényezőre - utalva).

A tanulmány kritikusainak egyik fő problémája az arányokkal volt, a sajtóban ugyanis főleg olyan beszámolók jelentek meg - a szerzőket is idézve, lásd például a Johns Hopkins Egyetem által kiadott sajtóközleményt - amelyek szerint "a daganatos esetek kétharmada a rossz szerencsének köszönhető" (vagyis mindegy, mit csinálunk, ezeket úgysem tudjuk megelőzni).

Ez a mondat - ha csak ennyit állítunk - egy nagyfokú és hamis leegyszerűsítés, hiszen rákos esetszámokról nincs szó a Science cikkében, csak az összefüggésről a különféle szövetek rákkockázatának eltérései és az eltérő őssejtosztódási gyakoriságok között. Ez egy érdekes és jelentős megfigyelés, az pedig továbbra is igaz marad, hogy a dohányzás mintegy 18-szorosára növeli a tüdőrák kockázatát (és ezért jobb, ha nem dohányzunk).

A jelenlegi általánosan elfogadott álláspont szerint a daganatok mintegy harmadát-felét lehetne megelőzni a helyes életmóddal. Ettől pedig - nagyságrendileg - nem is esik messze a Tomasetti és Vogelstein által számszerűsített, egyharmadnyi megelőzhető daganat.

Az őssejtekben véletlenszerűen megjelenő mutációk megmagyaráznák többek között, hogy a sosem dohányzó személyeknél miért alakul ki mégis viszonylag gyakran tüdőrák (a légszennyezés pontos kockázatnövelő hatását természetesen még figyelembe kellene venni). Megjegyzendő, hogy a melanomának az ábra jobb oldalára kellett volna kerülnie, hiszen ebben a ráktípusban az UV-sugárzás egy alapvetően fontos környezeti kockázatnövelő faktor. Ez azt mutatja, hogy a kutatók modelljén van még mit finomítani (Forrás: Tomasetti és Vogelstein, Science)

A kép nagy méretben

* * *

Források:

Magyarul:

A rák kialakulása és az őssejtek (Daganatok.hu) 

A rákkockázat jelentős része puszta véletlen (Varga Máté cikke a 444-en) 

Angolul:

Is cancer due mostly to “bad luck"? (David Gorski)

Cancer: bad genes or bad luck? (PZ Myers)

Cancer's Random Assault (New York Times) 

Most Cancer Is Beyond Your Control, Breakthrough Study Finds (TIME) 

The cancer stem cell hypothesis: a work in progress (Nature) 

Az eredeti cikk:

Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem cell divisions (Science) 

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.

Hírek az Avemarról:

Ajánló