A rákos daganatok keletkezésének új mechanizmusai

A rákos daganatok kialakulása alapvetően egyetlen, a daganatot megalapító sejt génállományában bekövetkező változással magyarázható, jellemzően több génmutációnak is be kell következnie a korlátlan sejtszaporodás elindításához. A DNS másolása során folyamatosan következnek be hibák, de a sejtek genomjának stabilitását számos DNS-javító mechanizmus biztosítja. A mutátorhipotézis értelmében a DNS-javítás hibája destabilizálhatja a genomot, és ennek következményeként alakulhatnak ki egy adott sejtben a további rákos folyamatot elősegítő (onkogenikus) génmutációk. Az elméletet alátámasztja, hogy a DNS-javító gének örökletes hibái daganatképzésre hajlamosítanak, például a BRCA1 vagy BRCA2 génekben előforduló örökletes mutációk növelik az emlő- és petefészekrák kialakulásának esélyét.

Szüts Dávid Lendület-kutatócsoportja (MTA Természettudományi Kutatóközpont Enzimológiai Intézet) brit és amerikai klinikusok közreműködésével génkiütött sejtvonalakban modellezte a mutációkat okozó (mutagenikus) folyamatokat. Ehhez szükség volt a sejtek teljes génállományának meghatározására és az ebben létrejövő összes mutáció pontos azonosítására. A bioinformatikai adatok elemzésére szoros együttműködés jött létre az MTA TTK és Csabai István egyetemi tanár (ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék) kutatócsoportja között.

Az együttműködés keretében Egyetemünk fiatal kutatói, Pipek Orsolya PhD- és Ribli Dezső MSc-hallgatók kidolgoztak egy új módszert, amely minden eddiginél gyorsabban és pontosabban képes azonosítani a genomi mutációkat. A kísérleti munkát Szikriszt Bernadett és Zámborszky Judit, az MTA TTK posztdoktorális kutatói vezették.

Az eredmények szerint a BRCA génhibás sejtekben valóban rendkívül felgyorsul a mutációképződés folyamata. Bár a BRCA gének által kódolt fehérjéknek a DNS-törések javításában ismert a szerepe, meglepő módon nemcsak a törések hibás javítására utaló deléciók (olyan genetikai jelenség, melynek során a kromoszóma egy darabja és az általa hordozott genetikai információ elvész) dúsultak fel, hanem ennél jóval nagyobb arányban növekedett az egyszerű bázisváltozások száma is. Az Oncogene folyóiratban közölt eredmények arra utalnak, hogy a bázisváltozások, melyhez hasonlókat daganatok genomjában is észleltek, fontos szerepet tölthetnek be a BRCA génhibák onkogenikus hatásában.

A kifejlesztett kísérleti rendszer lehetővé tette a kemoterápiás kezelések hatásának modellezését is a tumorsejtek genomjában. A kemoterápiák egyik alapvető hatásmechanizmusa a DNS károsításával a daganatsejtek elpusztítása. A terápiát azonban egyes sejtek gyakran túlélik, és ezekben a DNS-károsító kezelés génmutációkat okozhat. A kutatók megvizsgálták számos, gyakran használt citotoxikus (a sejtek számára mérgező) hatóanyagnak a kezelést túlélő sejtek genomjára gyakorolt hatását. A Genome Biology folyóiratban megjelent összefoglaló szerint a hatóanyagok között van olyan, amelynek számottevő a mutagenikus hatása, és jellemző típusú génmutációkat idéz elő. Több klinikai esetben ugyanilyen mutációk okoztak rezisztenciát a kezelés után kiújuló BRCA mutáns daganatokban. Ezek alapján az eredmények egy új mechanizmust vázolnak fel a daganatok evolúciójában, mely szerint

a mutagenikus kemoterápia elősegítheti a terápiára való rezisztencia kialakulását.

Forrás: mta.hu