Видалення лише одного гена може "повністю запобігти" раку підшлункової залози
Використовуючи мишачу модель раку підшлункової залози, дослідники збільшили один ген, який зупинив розвиток агресивного раку підшлункової залози, коли вчені його видалили.
Рак підшлункової залози - це агресивна форма раку, яка, як правило, діагностується досить пізно і часто чинить опір лікуванню.
За даними Національного інституту раку (NCI), рак підшлункової залози є четвертою причиною смерті від раку в США. Деякі оцінки прогнозують, що до 2020 року рак підшлункової залози стане другою причиною смерті.
За оцінками NCI, у 2019 році буде зареєстровано 56 770 нових випадків раку підшлункової залози та 45 750 смертей від нього.
Одним з основних факторів розвитку раку підшлункової залози є так званий онкоген KRAS. Але нові дослідження визначають ще один ген, дія якого є вирішальним для розвитку цього раку.
Відповідним автором цього нового дослідження є доктор Дайан Сімеоне, яка є директором Центру раку підшлункової залози при Центрі раку Перлмуттера університету Langone Health у Нью-Йорку.
Доктор Сімеоне та її колеги провели дослідження на зразках мишей та пацієнтів для вивчення ролі гена, який називається "атаксія-телеангіектазія групи D, що доповнює" (ATDC) у формуванні пухлини підшлункової залози.
Свої висновки дослідники опублікують у журналі Гени та розвиток.
Вивчення того, як нормальні клітини перетворюються на ракові
Нове дослідження виходило з теорії, згідно з якою пухлини виникають внаслідок повернення дорослих клітин до більш ранньої, більш «примітивної» стадії, подібної до стадії розвитку клітин плода з високим зростанням.
Дорослі клітини повертаються до цієї стадії, щоб відновити травми та запалення та забезпечити організм новими клітинами, які можуть замінити загублені. У здоровому організмі цей процес швидко починається і припиняється після того, як він закінчить усунення пошкоджень.
Однак, у поєднанні з іншими генетичними дефектами, теорія говорить, що те, що наше тіло планує як процес одужання, не зупиняється, а натомість збивається і викликає рак.
У поточному дослідженні доктор Сімеоне та команда зосередилися на типі клітин підшлункової залози, які називаються ацинарними клітинами. Ці клітини виділяють травні ферменти, які також можуть спричинити пошкодження тканини тонкої кишки.
Щоб заповнити цю шкоду, ацинарні клітини можуть швидко повернутися до стадії, схожої на стовбурові клітини, що характеризується високим ростом.
Ацинарні клітини, як пояснюють дослідники, можуть стати раковими, коли вони набувають мутації ДНК, включаючи ті, що характеризують онкоген KRAS.
Більш конкретно, при стресі клітини ацинарів можуть трансформуватися у так звану «метаплазію ацинарної-протокової протоки» (ADM) - проміжну стадію, яка веде до примітивних типів клітин з високим зростанням.
Ці клітини можуть надалі трансформуватися у другу стадію, яка називається «інтраепітеліальна неоплазія підшлункової залози» (PanIN), в якій клітини розмножуються більше, ніж мали б.
«Один із найглибших» пухлинних блоків
У цьому дослідженні доктор Сімеоне та команда вперше використали мишей для створення моделі панкреатиту - запального стану, який може спричинити перетворення ацинарних клітин на високорослі протокові клітини.
Дорослі "протокові клітини мають подібність із зародковими примітивними протоками і можуть зберігати здатність генерувати ендокринні клітини у дорослої людини".
Доктор Сімеоне та його колеги виявили, що експресія гена ATDC зросла через кілька днів після того, як панкреатит спричинив пошкодження тканин, і він збільшився до рівня, необхідного для трансформації ацинарних клітин у протокові клітини.
Крім того, коли ген ATDC був присутній, у поєднанні з онкогеном KRAS, у всіх досліджуваних мишей розвивався агресивний рак підшлункової залози.
Однак, коли дослідники видалили ген ATDC, у жодної із схильних до раку мишей не розвинувся рак. Більше того, ацинарні клітини навіть не прогресували до стадії ADM або PanIN.
Доктор Сімеоне коментує, наскільки дивовижними були результати, кажучи: "Ми думали, що видалення [гена ATDC] уповільнить ріст раку, а не повністю запобіжить його".
"Ми виявили, що видалення гена ATDC у клітинах підшлункової залози призвело до одного з найглибших блоків утворення пухлин, коли-небудь спостеріганих у добре відомій моделі мишей, розробленій для розвитку аденокарциноми протокової залози підшлункової залози, […] яка точно імітує захворювання людини".
Доктор Дайан Сімеоне
Подальші експерименти, проведені дослідниками, виявили додаткові подробиці механізму ланцюгової реакції, що пояснює, як ATDC в кінцевому підсумку запускає рак.
А саме, дослідники також виявили інший сигнальний білок і ще один ген, обидва з яких беруть участь у цьому процесі формування пухлини - і це може стати потенційними мішенями для нових терапевтичних та профілактичних стратегій проти раку підшлункової залози.
