ArtykułyGMOSłownikPracaStudiaForum
Aktualności:Organizmy transgeniczne, GMOKlonowanieKomórki macierzysteNowotwory, rakWirusologia, HIV, AIDSGenetykaMedycyna i fizjologiaAktualności biotechnologiczneBiobiznes

Komórki macierzyste odpowiedzialne za rozwój białaczki?

Hipoteza rakowych komórek macierzystych znajduje coraz większe rzesze zwolenników. Najnowsze badania opublikowane na łamach Science wykazują, że za rozwój białaczek również mogą być odpowiedzialne swoiste komórki prekursorowe. Zawdzięczamy to natomiast, obok pracy naukowców, dwóm brytyjskim dziewczynkom.

Olivia i Isabella Murphy, bo o nich mowa, są jednojajowymi, a więc identycznymi, bliźniaczkami. Istnieje jednak coś, co odróżnia z pozoru takie same dziewczynki. Olivia jest bowiem leczona na ostrą białaczkę limfoblastyczną, odmianę białaczki szczególnie często występującą u dzieci. Fakt, że druga z bliźniaczek, Isabella, jest zdrowa, dał lekarzom możliwość prześledzenia ewolucji choroby Olivii.

W nieprawidłowych komórkach Olivii stwierdzono mutację, polegającą na fuzji dwóch genów, co pozwoliło na efektywną identyfikację zmienionych komórek. Wyizolowane komórki, po przeszczepieniu myszom o obniżonej odporności (standardowy model stosowany przy ocenie zachowania komórek ludzkich in vivo) spowodowały chorobę podobną do białaczki. Oznaczało to, że mogą być wśród nich komórki, będące prekursorami dla wszystkich nieprawidłowych komórek – komórki o charakterze macierzystym.

Zainteresowanie badaczy skupiło się następnie na Isabelli. Tym co ich intrygowało, była możliwość, że druga dziewczynka również posiada tego typu komórki, np. ze względu na prawdopodobieństwo wymiany komórek między organizmami bliźniaczek w czasie życia płodowego. Okazało się, że w organizmie Isabelli są obecne komórki z identyczną mutacją. Wprawdzie dziewczynka nie wykazuje żadnych oznak choroby, jest jednak na wszelki wypadek poddawana regularnym badaniom.

Hipoteza rakowych komórek macierzystych zakłada, że w puli zmienionych nowotworowo komórek istnieją komórki pierwotne, analogiczne do komórek macierzystych zdrowych tkanek organizmu. Tak jak te ostatnie pozwalają na ciągłe odtwarzanie i regenerowanie komórek wielu tkanek naszych organizmów, tak komórki macierzyste nowotworu miałyby stanowić jego źródło i odpowiadać za generowanie nowych komórek rakowych. Hipoteza ta, choć wciąż kontrowersyjna, doskonale tłumaczy zjawisko nawrotów choroby nowotworowej. Zniszczenie nawet znacznej większości komórek rakowych nie doprowadzi do wyleczenia, jeżeli nienaruszone pozostaną komórki dla nich macierzyste, zdolne odtworzyć nowotwór.

Idea jest szczególnie ciekawa także ze względu na charakter aktualnie stosowanych terapii – wiele z nich ma za cel zniszczenie szybko i w niekontrolowany sposób dzielących się komórek, za jakie uważa się komórki nowotworowe. Tymczasem jedną z cech komórek macierzystych jest ich „uśpienie” (ang. quiescent (przym.)) – dzielą się one stosunkowo rzadko, stanowiąc niezmienny, samoodnawialny rezerwuar. Wskutek niewielkiej częstotliwości podziałów, komórki macierzyste nie mogą być usunięte przez standardową terapię przeciwnowotworową, co może stanowić podstawę nawrotu choroby.

Komórki odkryte u Olivii i Isabelli określono mianem pre-białaczkowych komórek macierzystych (pre-leukeamic stem cells), jako że ich obecność może stanowić czynnik ryzyka choroby, wymaga jednak współudziału innych czynników, np. dodatkowych mutacji, do wygenerowania faktycznych komórek macierzystych tego nowotworu i rozwoju choroby. Rozwój białaczki jest procesem dość złożonym, o czym może świadczyć przykład Isabelli, która nie wykazuje żadnych objawów choroby. Dlatego też nie uznano jak na razie, by np. badania przesiewowe w kierunku obecności pre-białaczkowych komórek macierzystych były uzasadnione.

Odkryte komórki mogłyby jednak stanowić doskonały sposób sprawdzenia skuteczności stosowanej chemioterapii. Ich brak lub znaczna redukcja ich liczby po zastosowaniu terapii oznaczałyby, z dużym prawdopodobieństwem, skuteczne wyleczenie choroby i dawałyby nadzieję, że nie nastąpi jej nawrót.

Kolejne dowody na obecność rakowych komórek macierzystych i ich rolę w patofizjologii raka stopniowo zmieniają nasze poglądy na naturę nowotworów, a przede wszystkim – na sposoby terapii. Konieczność stosowania dodatkowych środków, które byłyby w stanie usunąć takie komórki prekursorowe, wydaje się coraz bardziej oczywista. Co jednak najważniejsze, ma szansę poprawić nasze wyniki w walce z jedną z najpowszechniejszych i zarazem najgroźniejszych grup chorób.

Źródła:
1. Heidi Ledford, Twins yield leukaemia stem cells, Nature News, Published online 17 January 2008, corrected online: 18 January 2008.
2. Hong, D. et al. Science 319, 336-339 (2008).
3. Wikipedia: acute lymphoblastic leukaemia.