Régóta ismert, hogy a sejtek - a tumoros sejteket is beleértve - rendszeresen kiürítik a számukra feleslegessé vált anyagokat. Meglepő újdonságot jelent viszont, hogy a tumorsejtekből rendszeresen távozó, nagyrészt salakanyagokat tartalmazó membránhólyagok a tumorok kialakulásával is összefügghetnek.
Rákkutatással kapcsolatos anyagaink:
Magyar rákkutatót is meghívtak a giga technológiai világkiállításra Szaúd-Arábiába
A daganatsejtek DNS-ének feldarabolása is hatékony lehet a rákkezelésben
Gyógyszer nélkül is lehetne pusztítani a rákot
A rák kialakulása egy nagyon összetett és bonyolult folyamat, amelynek még korántsem ismert minden részlete. Nagyszerűen példázza ezt a texasi MD Anderson Cancer Center legújabb kutatása, amelyben ismét egy olyan mechanizmusra derült fény, ami egészen mostanáig rejtve maradt a rákkal foglalkozó szakemberek előtt.
Daganatképző folyamat egy nem várt helyről
Az egészséges és a daganatos sejtek egyaránt rendszeresen kiválasztanak magukból olyan membránhólyagokat, amelyek többek között a már feleslegessé vált anyagok eltávolítására szolgálnak. Az exoszómáknak nevezett hólyagok fehérjéket, DNS-t és RNS-t is tartalmaznak.
Az exoszómákkal kapcsolatban azt is sokan feltételezik, hogy a szemét ürítésén kívül a sejtek egymással történő kommunikációjában is lehet valamiféle szerepük. Erre abból a megfigyelésből következtettek, hogy a membránhólyagocskák időnként más sejtekkel is egyesülnek, tartalmukat pedig az érintett sejtekbe juttatják.
A tumoros sejtek exoszómáit azért kezdte vizsgálni a Raghu Kalluri által vezetett kutatócsoport, mert a korábbi eredmények alapján már tudni lehetett: a ráksejtekből jóval több membránhólyag távozik, mint ami az egészséges sejtekre jellemző. Arra azonban senki nem számított, hogy a ráksejtekből az egészséges sejtekbe kerülő exoszómák a rosszindulatú elfajulás konkrét kiváltó okai is lehetnek.
Hogyan idézhet elő tumort egy membránhólyag?
A kutatócsoport elsőként azt vizsgálta meg, hogy miben különböznek az egészséges és a tumoros sejtek membránhólyagjai. A laborban tenyésztett ráksejtek vizsgálatából kiderült: ezek a membránhólyagok - az egészséges sejtek exoszómáival ellentétben - az úgynevezett mikroRNS-ek (miRNS) előállításához szükséges építőelemeket is tartalmaznak. A mikroRNS-ek rákkialakulásban betöltött szerepe egy igen intenzíven kutatott terület, és már biztosan ismert, hogy a mikroRNS-ek képesek elcsendesíteni bizonyos géneket.
A kísérletek következő fázisában egészséges, illetve daganatos sejtekből származó membránhólyagokat juttattak egészséges sejtekbe. A daganatsejtek exoszómái jól érzékelhető változásokat okoztak az egészséges sejtek génműködésében, ami a membránhólyagokban összeszerelődő mikroRNS molekuláknak volt köszönhető.
Az egészséges és a daganatos sejtek exoszómáit hordozó sejteket ezt követően egerek szervezetébe injekciózták. Az egészséges sejtekből származó membránhólyagok semmiféle változást nem idéztek elő, a daganatos sejtekből származó membránhólyagok viszont tumorképződést indítottak el a kísérleti egerekben.
A mikroRNS-ek daganatkeltő szerepére utal az is, hogy amikor megakadályozták ezeknek a kisméretű nukleinsavaknak a képződését, akkor a tumorkialakulás is elmaradt - írja a Nature beszámolója.
Az emberi vérből is izolálhatóak a membránhólyagok
A kutatók nemcsak egérkísérleteket végeztek, hanem vért vettek 8 egészséges személytől és 11 emlőrákos betegtől is. Az emlőrákos betegek véréből izolált membránhólyagokat - a korábbi kísérlethez hasonlóan - ismét egészséges sejtekbe, majd az egerek szervezetébe juttatták. A 11-ből 5 esetben tapasztalták a tumorképződés megindulását, az egészséges személyek membránhólyagjai ezzel szemben egyetlen esetben sem okoztak daganatokat.
"Nem tudjuk, hogy a daganatsejtekből kiszakadó membránhólyagok milyen messzire juthatnak a tumor mellől. Az alapján azonban, hogy az emlőrákos betegek véréből gond nélkül tudtuk izolálni őket, az exoszómák nagyfokú mobilitására következtetünk. De ha csak annyit feltételezünk is, hogy a membránhólyagok helyben, a tumor közvetlen környezetében fejtik ki hatásukat, már akkor is fennáll a lehetősége, hogy a tumoros sejteket még agresszívabbá tegyék, sőt akár az egészséges sejteket is tumorossá alakítsák" - mondta Kalluri.
A membránhólyagokkal kapcsolatos felfedezésnek terápiás alkalmazásai is lehetnének, ezt azonban nehéz lenne megvalósítani. Nem ismert ugyanis, hogy az exoszómák gátlása milyen hatást gyakorolna az egészséges sejtekre. Egy másik probléma, hogy az egészséges sejtek exoszómái rákmegelőző fehérjéket is tartalmaznak, vagyis védhetnek a daganatok kialakulásával szemben.
Sokkal valószínűbb, hogy a terápiás alkalmazás helyett a rákdiagnosztikában, illetve a betegség kezelések utáni nyomon követésében használják majd az exoszómákat. Ezek ugyanis könnyebben izolálhatóak a vérből, mint a tumorról leszakadó daganatsejtek, így ideális biológiai jelzőanyag (biomarker) válhat belőlük a közeljövőben.
* * *
Források:
Cancer cells can ‘infect' normal neighbours (Nature)
Cancer exosomes are 'micro factories' that aid in tumor growth (MD Anderson Cancer Center)
Cancer Exosomes Perform Cell-Independent MicroRNA Biogenesis and Promote Tumorigenesis (Cancer Cell)
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.
