&format=webp)
Учените с потенциален нов начин за превенция на рака
Според общото схващане ракът стартира с разновидност в ДНК на естествена клетка. Тази разновидност разрешава на клетката да се развъжда неконтролируемо, заобикаляйки нормалните отбрани на организма. В последна сметка се образува израстък и откъснати кафези от него се популяризират в други елементи на тялото.
Но през последните няколко години учените откриха нещо изненадващо – по този начин наречените разновидности, предизвикващи рак, са постоянно срещани и в хубавичко тъкан. Такива разновидности се появяват в към една четвърт от здравите кожни кафези. Когато човек е на междинна възраст, повече от половината от повърхността на хранопровода и съвсем 10% от лигавицата на стомаха са покрити с кафези с разновидности, предизвикващи рак. Тези популации се следят и в доста други тъкани, в това число дебелото черво, белите дробове и яйчниците, написа Economist.
Защо тези кафези, които са предразположени да станат ракови, не се трансформират в тумори, е мистерия, която учените в този момент стартират да разплита. Изглежда, че превръщането на клетките с дефектна ДНК в ракови болести може да бъде предотвратено посредством интензивност на здравите кафези към тях, съдържащи удобни разновидности в ДНК. Насърчаването на растежа на тези здрави кафези може да се трансформира в ефикасна тактика за прекъсване на рака.
В органи като кожата, хранопровода и стомаха, клетките непрекъснато се обновяват. Най-добре приспособените към средата си кафези „ избутват “ по-слабите, които се отделят от тъканта. Това е като натурален асортимент на клетъчно равнище. Интересното е, че даже раковите кафези могат да бъдат изтласкани. При опити с мишки е показано, че някои кафези с избрани разновидности могат да „ надделеят “ над други, които носят по-опасни разновидности, свързани с рак. Здравите кафези също могат да изтласкват дребни тумори, изключително в случай че те са още в начален етап (под 100 клетки).
Тази вътрешна битка за запаси може да продължи с години. Макар че разновидностите, които водят до рак, постоянно се появяват рано в живота, проучвания на кръв от възрастни хора демонстрират, че броят им се трансформира с времето – от време на време се усилва, от време на време понижава. Учените считат, че стимулирането на клетките с „ положителни “ разновидности може да се трансформира в нов метод за попречване на рака.
Клетъчна война
Една от най-често срещаните разновидности, свързани с развиването на рак, визира гена pik3ca. Той играе основна роля в регулирането на растежа и оцеляването на клетките. Когато този ген мутира, може да се стигне до неконтролирано разгръщане на тъканите – развой, изравен в основата на доста злокачествени болести.
Фил Джоунс – откривател от института Wellcome Sanger във Англия, учи точно този ген. Неговият екип открива, че клетките с разновидности в pik3ca претърпяват промени в обмяната на веществата, които им дават преимущество пред здравите кафези и им разрешават да се популяризират по-успешно.
В опити с мишки, оповестени през август 2024 година в списание Nature Genetics, учените откриват, че необятно употребяваното лекарство против диабет – метформин, провокира сходни метаболитни промени в здравите кафези на хранопровода. Това им разрешава да се конкурират по-ефективно с мутиралите кафези и да лимитират тяхното разгръщане. Обратно, когато мишките употребяват мазна храна, клетките с разновидността в pik3ca се развиват по-бързо. Подобна взаимозависимост се следи и при хора с наднормено тегло, което подсказва, че промени в храненето и метаболизма могат да играят роля в предварителната защита на рак на хранопровода.
Въпреки обещаващите резултати, откривателите са изправени пред съществено предизвикателство – да сформират цялостен лист на разновидностите, които са нездравословни или потребни. Това не е лесна задача, защото човешкото тяло съдържа хиляди типове кафези, всяка със характерен молекулен механизъм. Например, разновидност в един ген може да понижи риска от рак на хранопровода, само че да няма никакъв резултат върху кожата, отбелязва Economist.
Разплитането на тези комплицирани зависимости изисква огромни лабораторни проучвания. Добрата вест е, че технологиите в тази област напредват бързо. Докато преди пет години учените трябваше да отглеждат мишки с изкуствено модифицирана ДНК – развой, отнемащ години, през днешния ден те употребяват инструмента за редактиране на гени CRISPR. С негова помощ могат да трансформират съответни сектори от ДНК непосредствено в клетките. Според доктор Джоунс, екипът му към този момент съумява да проучва 15 000 гена за три месеца, като единствено 20–30 от тях се подлагат на по-задълбочено изследване.
Коренът на казуса
Новите научни открития хвърлят светлина върху един от най-сложните въпроси в онкологията: по какъв начин една на пръв взор безвредна клетка с дефектна ДНК се трансформира в изцяло развъртян израстък. Оказва се, че външните фактори играят основна роля. Замърсяването на въздуха, химикали в питейната вода и съставки в козметиката са измежду причинителите, които повреждат клетките и покачват риска от рак. Но едвам неотдавна учените започнаха да схващат по какъв начин тъкмо тези канцерогени работят.
Проучване от 2020 година демонстрира, че единствено дребна част от изследваните химикали провокират директни разновидности. Повечето от тях подтикват растежа на тумори по други способи, като да вземем за пример посредством влияние върху имунната система. Честото излагане на нездравословни субстанции може да докара до хронично инфектиране – естествена реакция на организма, която при дълготрайно деяние стартира да поврежда тъканите и да основава условия за развиване на рак. В този подтекст туморите се преглеждат като „ рани, които не зарастват “.
Изследване, оповестено през 2023 година от екипа на Чарлз Суонтън от Института „ Франсис Крик “ в Лондон, открива връзка сред градското замърсяване и рака на белите дробове при непушачи. При мишки, изложени на замърсен въздух, се следи инфектиране, което задейства кафези с разновидности, водещи до формиране на тумори. Според учените, единствено три години живот в мощно нечиста среда – да вземем за пример край натоварени пътища, може да е задоволително за отключване на заболяването.
Хроничното инфектиране е обвързвано и с други рискови фактори като киселинен рефлукс, ултравиолетово излъчване и дълготрайни чревни инфекции. Това кара откривателите да премислят метода към предварителната защита на рака. Вместо да се концентрират единствено върху разновидностите, те обръщат внимание на имунната система и нейните възпалителни реакции.
В същото изследване е разпознат протеин от имунната система – интерлевкин-1β, който играе основна роля в процеса. При мишки, третирани с медикаменти, блокиращи този протеин, се следи доста понижаване на туморите, породени от замърсяване.
Тези открития отварят порти към нов вид превантивни лечения, ориентирани към контролиране на имунната система. Те биха могли да бъдат изключително потребни за хора с висок риск – носители на генетични разновидности като BRCA, някогашни пушачи или пациенти, минали лекуване за рак. Потенциални претенденти са и хора с предракови промени, като полипи в дебелото черво или лезии в гърдите и белите дробове. С увеличението на продължителността на живота и броя на диагностицираните случаи, потребността от сходни лечения ще става все по-голяма.
Но през последните няколко години учените откриха нещо изненадващо – по този начин наречените разновидности, предизвикващи рак, са постоянно срещани и в хубавичко тъкан. Такива разновидности се появяват в към една четвърт от здравите кожни кафези. Когато човек е на междинна възраст, повече от половината от повърхността на хранопровода и съвсем 10% от лигавицата на стомаха са покрити с кафези с разновидности, предизвикващи рак. Тези популации се следят и в доста други тъкани, в това число дебелото черво, белите дробове и яйчниците, написа Economist.
Защо тези кафези, които са предразположени да станат ракови, не се трансформират в тумори, е мистерия, която учените в този момент стартират да разплита. Изглежда, че превръщането на клетките с дефектна ДНК в ракови болести може да бъде предотвратено посредством интензивност на здравите кафези към тях, съдържащи удобни разновидности в ДНК. Насърчаването на растежа на тези здрави кафези може да се трансформира в ефикасна тактика за прекъсване на рака.
В органи като кожата, хранопровода и стомаха, клетките непрекъснато се обновяват. Най-добре приспособените към средата си кафези „ избутват “ по-слабите, които се отделят от тъканта. Това е като натурален асортимент на клетъчно равнище. Интересното е, че даже раковите кафези могат да бъдат изтласкани. При опити с мишки е показано, че някои кафези с избрани разновидности могат да „ надделеят “ над други, които носят по-опасни разновидности, свързани с рак. Здравите кафези също могат да изтласкват дребни тумори, изключително в случай че те са още в начален етап (под 100 клетки).
Тази вътрешна битка за запаси може да продължи с години. Макар че разновидностите, които водят до рак, постоянно се появяват рано в живота, проучвания на кръв от възрастни хора демонстрират, че броят им се трансформира с времето – от време на време се усилва, от време на време понижава. Учените считат, че стимулирането на клетките с „ положителни “ разновидности може да се трансформира в нов метод за попречване на рака.
Клетъчна война
Една от най-често срещаните разновидности, свързани с развиването на рак, визира гена pik3ca. Той играе основна роля в регулирането на растежа и оцеляването на клетките. Когато този ген мутира, може да се стигне до неконтролирано разгръщане на тъканите – развой, изравен в основата на доста злокачествени болести.
Фил Джоунс – откривател от института Wellcome Sanger във Англия, учи точно този ген. Неговият екип открива, че клетките с разновидности в pik3ca претърпяват промени в обмяната на веществата, които им дават преимущество пред здравите кафези и им разрешават да се популяризират по-успешно.
В опити с мишки, оповестени през август 2024 година в списание Nature Genetics, учените откриват, че необятно употребяваното лекарство против диабет – метформин, провокира сходни метаболитни промени в здравите кафези на хранопровода. Това им разрешава да се конкурират по-ефективно с мутиралите кафези и да лимитират тяхното разгръщане. Обратно, когато мишките употребяват мазна храна, клетките с разновидността в pik3ca се развиват по-бързо. Подобна взаимозависимост се следи и при хора с наднормено тегло, което подсказва, че промени в храненето и метаболизма могат да играят роля в предварителната защита на рак на хранопровода.
Въпреки обещаващите резултати, откривателите са изправени пред съществено предизвикателство – да сформират цялостен лист на разновидностите, които са нездравословни или потребни. Това не е лесна задача, защото човешкото тяло съдържа хиляди типове кафези, всяка със характерен молекулен механизъм. Например, разновидност в един ген може да понижи риска от рак на хранопровода, само че да няма никакъв резултат върху кожата, отбелязва Economist.
Разплитането на тези комплицирани зависимости изисква огромни лабораторни проучвания. Добрата вест е, че технологиите в тази област напредват бързо. Докато преди пет години учените трябваше да отглеждат мишки с изкуствено модифицирана ДНК – развой, отнемащ години, през днешния ден те употребяват инструмента за редактиране на гени CRISPR. С негова помощ могат да трансформират съответни сектори от ДНК непосредствено в клетките. Според доктор Джоунс, екипът му към този момент съумява да проучва 15 000 гена за три месеца, като единствено 20–30 от тях се подлагат на по-задълбочено изследване.
Коренът на казуса
Новите научни открития хвърлят светлина върху един от най-сложните въпроси в онкологията: по какъв начин една на пръв взор безвредна клетка с дефектна ДНК се трансформира в изцяло развъртян израстък. Оказва се, че външните фактори играят основна роля. Замърсяването на въздуха, химикали в питейната вода и съставки в козметиката са измежду причинителите, които повреждат клетките и покачват риска от рак. Но едвам неотдавна учените започнаха да схващат по какъв начин тъкмо тези канцерогени работят.
Проучване от 2020 година демонстрира, че единствено дребна част от изследваните химикали провокират директни разновидности. Повечето от тях подтикват растежа на тумори по други способи, като да вземем за пример посредством влияние върху имунната система. Честото излагане на нездравословни субстанции може да докара до хронично инфектиране – естествена реакция на организма, която при дълготрайно деяние стартира да поврежда тъканите и да основава условия за развиване на рак. В този подтекст туморите се преглеждат като „ рани, които не зарастват “.
Изследване, оповестено през 2023 година от екипа на Чарлз Суонтън от Института „ Франсис Крик “ в Лондон, открива връзка сред градското замърсяване и рака на белите дробове при непушачи. При мишки, изложени на замърсен въздух, се следи инфектиране, което задейства кафези с разновидности, водещи до формиране на тумори. Според учените, единствено три години живот в мощно нечиста среда – да вземем за пример край натоварени пътища, може да е задоволително за отключване на заболяването.
Хроничното инфектиране е обвързвано и с други рискови фактори като киселинен рефлукс, ултравиолетово излъчване и дълготрайни чревни инфекции. Това кара откривателите да премислят метода към предварителната защита на рака. Вместо да се концентрират единствено върху разновидностите, те обръщат внимание на имунната система и нейните възпалителни реакции.
В същото изследване е разпознат протеин от имунната система – интерлевкин-1β, който играе основна роля в процеса. При мишки, третирани с медикаменти, блокиращи този протеин, се следи доста понижаване на туморите, породени от замърсяване.
Тези открития отварят порти към нов вид превантивни лечения, ориентирани към контролиране на имунната система. Те биха могли да бъдат изключително потребни за хора с висок риск – носители на генетични разновидности като BRCA, някогашни пушачи или пациенти, минали лекуване за рак. Потенциални претенденти са и хора с предракови промени, като полипи в дебелото черво или лезии в гърдите и белите дробове. С увеличението на продължителността на живота и броя на диагностицираните случаи, потребността от сходни лечения ще става все по-голяма.
Източник: profit.bg
КОМЕНТАРИ