Nekteré mutace rakoviny zpomalují nebo zastavují rust nádoru

Stejne jako nekteré mutace v genomu nádorových bunek aktivne stimulovat rust nádoru, se zdá, jsou zde i nekteré, které naopak, a pusobí tak, ze zpomalit nebo dokonce zastavit, podle nové americké studie vedené MIT.
Starsí autor Leonid Mirny, profesor fyziky a zdravotnických ved a technologie v MIT, a kolegové, písu o tomto prekvapivém nálezu v dokumentu, který se má tento týden online publikovat. Sborník z Národní akademie ved.
Ve svém prohlásení vydané v pondelí Mirny rekne tisku:
"Rakovina nemusí být sekvencí nevyhnutelné akumulace událostí ridice, ale muze to být skutecne jemná rovnováha mezi ridici a cestujícími."
"Spontánní remisie nebo úlevy vyvolané léky mohou být skutecne zprostredkovány zátezí skodlivých cestujících mutací," navrhuje.

Genom rakovinných bunek má "ridice" a "cestující"

Vase prumerná rakovinná bunka má genom plný tisícu mutací a stovek mutovaných genu. Ale jen hrstka techto mutovaných genu jsou ridici, kterí jsou zodpovední za nekontrolovaný rust, který vede k nádorum.
Az do této studie badatelé výzkumu rakoviny vetsinou nevenovali prílis mnoho pozornosti mutacím "cestujících", protoze verili, ze protoze nebyli "ridici", meli jen malý vliv na progresi rakoviny.

Nyní Mirny a kolegové objevili k prekvapení, ze "cestující" tam nejsou jen pro jízdu. V dostatecném poctu mohou zpomalit a dokonce zastavit rakovinové bunky z rustu a replikace jako nádory.

Delikátní vyvázenost

Rakovina muze trvat roky, nez se vyvíjí, nekdy i desetiletí. To proto, ze bunky postupne získávají stále více a více mutací ridicu, které pak prepínají geny jako Ras, které stimulují rust nádoru a vypínají geny jako p53, které potlacují rust nádoru.
Namísto toho, aby videla rust rakoviny jako výsledek neomezených mutací ridicu, Mirny ríká, ze bychom ji meli mozná povazovat za evolucní proces, kdy se rozvíjí "jemná rovnováha" mezi rustem pohánenými mutacemi ridice a postupnou akumulací mutací cestujících, .
On a jeho kolegové jsou nadsení tím, ze naznacují mozný prístup k navrhování nových léku proti rakovine, které napomáhají vyvázení stávajícího procesu ve prospech mutací cestujících. Bylo by to, jako by rakovina porazila svou vlastní zbraní, mutace, ríkají.
Samotná mutace cestujících má jen malý efekt ve srovnání s ridicem, ale kdyz je máte dost, dohromady Mirny muze mít "hluboký úcinek".
"Pokud je droga muze udelat trochu více skodlivého, je to stále malý efekt pro kazdého cestujícího, ale souhrnne to muze stavet," vysvetluje.

Pocítacový model pro testování teorie

Mirny a kolegové vytvorili pocítacový model, který simuluje evolucní rust rakoviny, aby otestoval svuj nápad.
Tento model následuje po rozdelení milionu bunek, sledování kazdé náhodné mutace, kterou získávají, a také kazdé smrti bunek.
Objevili, ze mezi dlouhými dobami mezi získáním nových mutací ridicu bunky tise nahromadily mnoho mutací cestujících.
Také, kdyz rakovinná bunka získala novou mutaci ridice, tato bunka a její potomci se staly dominantními a vsechny mutace cestujících, které obsahovala puvodní dominantní bunka, byly vedeny podél linie.
Mirny ríká, ze se jedná o to, jak se bunky pasazéru dostanou dál, jinak by se v populaci nikdy nezvetsily: "v podstate se zastaví na ridici," vysvetluje.
Protoze pokracují v simulaci, vedci zjistili, ze tento proces se behem vývoje rakoviny opakuje asi 5 az 10krát. Kazdé opakování prinásí novou kohortu potenciálne skodlivých (tj. Spatných zpráv o rakovinných bunkách) cestujících mutací.
A simulace také ukázaly, ze kdyz se dostatek mutací cestujících nahromadil, zpomalovali rust rakoviny.
V modelu mohli videt, ze nádory jsou spící, ale pak znovu vyvolaly rust, kdyz byly získány nové mutace ridicu.
Kdyz se podívali na mutace cestujících v genomu rakovinných bunek z lidských pacientu, vedci nasli podobné vzorce (velké mnozství nahromadených mírne skodlivých cestujících, mutace cestujících), které predpovídaly jejich pocítacový model.

Vycerpání zustatku

Vedci poté testovali, s vyuzitím modelu, co by se stalo, kdyby mierne vyrovnali bilanci ve prospech cestujících.
Jejich první simulace ukázala, ze úcinek kazdé potenciálne skodlivé mutace cestujících byl snízit schopnost rakovinných bunek o priblizne 0,1%. Takze behali simulaci, kde zvýsili tento efekt na 0,3%. A nádory se zmensily, protoze pocítili úcinek vlastních skodlivých mutací.
Výzkumníci naznacují, ze model ukazuje, co by mohlo být dosazeno pri skutecné rakovine s léky, které narusují chaperonové proteiny. Tyto proteiny pomáhají vytváret blokové bílkoviny, aby se po syntetizaci slozily do správných tvaru. V rakovinových bunkách proteiny chaperonu pomáhají dokonce i mutované proteiny sklopit do správného tvaru, címz prekonávají tendenci cestujících proteiny potlacit toto.

Nové léky by mohly zamerit na osobní premeny v proteinovém chaperoningu

Ackoli jiz existuje nekolik léku ve vývoji, které se zamerují na úcinky chaperonových proteinu v rakovine, mají za cíl potlacit mutace ridice.
Nedávno biochemisté z University of Massachusetts Amherst "uveznili" chaperone v akci a poskytli dynamický snímek svého mechanismu jako zpusob, jak napomoci vývoji nových léku zamerených na ridice.
Ale Mirny a kolegové ríkají, ze je ted dalsí moznost: vývoj léku zamerených na stejný proces chaperoningu, ale jejich cílem by bylo podporit potlacující úcinek mutací cestujících.
Nyní srovnávají bunky s identickými mutacemi ridice, ale ruznými mutacemi cestujících, aby zjistili, které mají nejsilnejsí úcinek na rust.
Jsou také vkládány bunky do mysí, aby zjistily, které jsou s nejvetsí pravdepodobností vedoucí ke vzniku sekundárních nádoru (metastázování).
Prostredky od Národních ústavu zdravotnictví a Národní onkologické centrum Cancer Institute Physical Sciences at MIT pomáhají financovat výzkum.
Napsal Catharine Paddock PhD