Białaczka a rakowe komórki macierzyste

Nowy mysi model ostrej białaczki limfoblastycznej może się przyczynić do rozwoju badań nad tą chorobą, prowadzącą dziś u około 20-30% pacjentów do śmierci. Pozwolił on także naukowcom zweryfikować teorię rakowych komórek macierzystych powodujących białaczkę.

Teoria rakowych komórek macierzystych zyskuje coraz więcej zwolenników. Idealnie bowiem tłumaczy pewne właściwości nowotworów, w tym ich oporność na chemio- i radioterapię. Przypisuje ją mianowicie istnieniu puli komórek o właściwościach komórek macierzystych, które są źródłem rozwijającego się raka. Komórki takie dzielą się stosunkowo rzadko, z czego wynika ich odporność na działanie substancji cytostatycznych, hamujących podziały komórkowe. Ich zdolność do regeneracji, wraz z nieczęstą, wobec rzadkich podziałów, syntezą DNA, mogą w pewnej mierze odpowiadać za oporność na radioterapię. Uważa się, że tradycyjne leczenie, nawet jeśli efektywnie zabija „potomstwo” takich komórek, nie niszczy tak naprawdę źródła nowotworu, co tłumaczy nawroty choroby.

Komórki macierzyste zidentyfikowano dla licznych rodzajów nowotworu, w tym raka trzustki, piersi, prostaty, jelita grubego i innych. Ważną implikacją tych odkryć jest zmiana podejścia w tworzeniu nowych leków – komórki macierzyste raka stały się nowym celem terapii i testowane są już substancje mające na celu ich selektywne niszczenie. Niemniej istotne jest jednak uwzględnienie nowego podejścia w stosowanych modelach ludzkich chorób. Próby takiej podjął się chociażby zespół naukowców, który wyniki swojej pracy nad mysim modelem ostrej białaczki limfoblastycznej (ALL), opublikował na łamach Nature z 22 maja b.r.

Celem zmian wprowadzonych do genotypu zwierząt był gen Pten. Gen Pten zwrócił uwagę naukowców, ponieważ jest jednym z genów regulujących procesy różnicowania hematopoetycznych komórek macierzystych, HSCs (ang. hematopoietic stem cells). To właśnie te komórki, fizjologicznie odpowiedzialne za odtwarzanie różnych typów komórek naszej krwi, mogą stać się komórkami macierzystymi białaczki, jeśli dojdzie w nich do mutacji. We wcześniejszym modelu doprowadzano do 100% wyciszenia ekspresji Pten w macierzystych komórkach hematopoetych. Powodowało to zaburzenia w procesie ich samoodnawiania się i krótki okres choroby podobnej do białaczki. Nowy model wykazuje zahamowanie jego ekspresji w około 40% komórek, przy czym hamowanie jest tak ukierunkowane (specyficzny tkankowo promotor), że zachodzi w wątrobie, w czasie rozwoju płodu. Jego przewaga polega na tym, że indukowana jest choroba trwająca znacznie dłużej (3-4 miesiące w porównaniu z 3 tygodniami we wcześniejszym modelu).

Co ciekawe jednak, naukowcom udało się zidentyfikować grupę komórek odpowiedzialną za rozwój schorzenia i zdolną, po przeszczepieniu, indukować jego objawy w innych zwierzętach. Wyodrębniono ją na podstawie odpowiednich markerów powierzchniowych metodą cytometrii przepływowej. Badania nad profilem genetycznym takich komórek wykazały, że obok zaindukowanego braku ekspresji Pten, komórki wykazują także inne aberracje. Jedną z nich była translokacja pomiędzy chromosomami 14 i 15, obejmująca geny c-Myc, należący do onkogenów, oraz Tcra/Tcrd. Podobna translokacja, między chromosomami 8 i 14, odgrywa rolę w niektórych wypadkach genezy ALL u ludzi. Zarówno translokacja, jak i zmiana regulacji c-myc przez zaburzenie szlaku Pten-PI(3)K-AKT skutkują nadekspresją c-myc, prowadzącą do choroby. Autorzy postulują także udział szlaku Wnt/β-katenina w rozwoju ALL w prezentowanym modelu.


Badania nad genezą, rozwojem i leczeniem raka są jednymi z najintensywniejszych od wielu już lat. I choć o nowych terapiach słyszymy nieustannie, różnorodność i zawiłość biologii nowotworów wciąż nie pozwalają nam odnaleźć skutecznego sposobu na walkę z nimi. Kolejne badania nad identyfikacją rakowych komórek macierzystych oraz tworzeniem adekwatnych modeli mogą się przyczynić do rozwoju skuteczniejszych metod leczenia. Tę stosunkowo młodą teorię zweryfikuje zapewne czas i klinika. Oby z pozytywnym skutkiem.

Źródło:
1. Leukemia Stem Cells Identified, ScienceDaily, 27.05.2008.
2. Wei Guo et al. Multi-genetic events collaboratively contribute to Pten-null leukaemia stem-cell formation, Nature 22.05.2008, doi: doi:10.1038/nature06933.
3. Wikipedia: ostra białaczka limfoblastyczna.

Komentarze

sad | 2008-06-14 17:28:13
wszysktko fajnie, ciekawieł ale:
- białaczka to białaczka, a nie rak;
- raki są z kolei tylko jedną z grup nowotworów złośliwych [mięsaki, potworniaki, oraz chłoniaki/białaczki]

ogólnie strasznie namieszane w nazewnictwie

a wystarczyło tylko przetlumaczyć tytuł źródłą nr 1:
Leukemia Stem Cells Identified - Zidentyfikowano komórki macierzyste białaczki [ew białaczek]

albo stosować określenie - Nowotworowe komórki macierzyste.

MM | 2008-06-17 15:17:21
Dziękuję za komentarz, obiecuję wziąć sobie do serca :) W dużej mierze
amieszanie wynika z przyczyn redakcyjnych, po prostu starałam się uniknąć powtórzeń, ale to niedobrze, jeśli coś przy okazji pomyliłam.

Autorzy opisywanej publikacji również nawiązują do idei rakowych komórek macierzystych, a zatem nie sądzę, by było z mojej strony dużym błędem pisanie tu o tym :)

Zachęcam jednak do samodzielnej lektury, takie doniesienia temu m.in. mają chyba służyć (czyli, z oczywistych względów, polecam raczej źródło nr 2 niż 1 :))

Pozdrawiam serdecznie,
Autorka

p.s. Nie spotkałam się dotąd z określeniem
owotworowe komórki macierzyste, raczej słyszy się o
akowych, co jest tłumaczeniem angielskiego cancer stem cells, CSCs, i w tym przypadku też nie znam
owotworowego odpowiednika. Ale obiecuję przyjrzeć sie literaturze ;)
Jeszcze raz pozdrawiam!

MM | 2008-06-17 17:06:10
p.p.s. Choć właściwie mówi sie także o tzw. TICs, Tumour Initiating Cells, więc zwracam honor :)

Ola | 2008-10-27 13:01:20
do Sada- białaczka jest typem nowotworu.
Szkoda, że nie napisano więcej o Pten. Sprawa jest o wiele bardziej zawikłana, ponieważ nie do końca wiadomo, czy ALL zaczyna się w komórkach macierzystych czy w progenitorowych czy prekursorowych i nawet nie wiadomo czy między macierzystą a prekursorową jest takie stadium komórki, które rozgraniczna potem 2 linie komórek B i T. Większość badań opiera się na tzw. domniemanym komórkach LSC i BCP- nikt jeszcze nie udowodnił, że one istnieją. Do tego abberecji syrukturalnych i liczbowych jest tak wiele, że trudno jest nawet znaleźć dowód na to, że one rzeczywiście prowadzą do rozwoju białaczki. Powiązania wydają się być jasne, ale trudno to udowodnić.