Pētnieki ir atspēkojuši dominējošo teoriju par kolorektālo audzēju rašanos.

Veila Kornela Medicīnas koledžas pētnieku vadīts pētījums sniedz jaunus pierādījumus tam, ka lielākā daļa kolorektālā vēža gadījumu sākas ar zarnu cilmes šūnu zudumu, pirms notiek ģenētiskās izmaiņas, kas izraisa vēzi. Secinājumi, kas publicēti 29. maijā žurnālā "Developmental Cell", apstrīd esošo teoriju par to, kā kolorektālais vēzis sākas, un piedāvā jaunus veidus, kā diagnosticēt slimību pirms tās rašanās.

“Kolorektālais vēzis ir ļoti, ļoti heterogēns, kas daudzus gadus ir apgrūtinājis šo audzēju klasificēšanu ārstēšanai,” sacīja vecākais pētījuma autors Dr. Horhe Moskats, Homēra T. Hērsta III onkoloģijas patoloģijas profesors un šūnu un audzēju bioloģijas vicepriekšsēdētājs Veila Kornela Medicīnas koledžas Patoloģijas un laboratorijas medicīnas katedrā. Šī heterogenitāte – audzēja šūnu atšķirīgās īpašības dažādiem pacientiem un viena audzēja ietvaros – padara ārstēšanu īpaši sarežģītu.

Kolorektālie audzēji var rasties no divu veidu pirmsvēža polipiem: parastajām adenomām un robainajām adenomām. Kādreiz tika uzskatīts, ka parastās adenomas attīstās no mutācijām normālās cilmes šūnās, kas atrodamas kriptu apakšā — bedrei līdzīgās struktūrās zarnu gļotādā. Savukārt robainās adenomas ir saistītas ar cita veida cilmes šūnām ar augļa īpašībām, kas noslēpumaini parādās kriptu augšpusē. Zinātnieki šos it kā atšķirīgos audzēju veidošanās procesus raksturoja kā “no apakšas uz augšu” un “no augšas uz leju”.

"Mēs vēlējāmies precīzi noteikt, kā šie divi ceļi sākas un attīstās, lai labāk izprastu to heterogenitāti vēža progresēšanas laikā," sacīja pētījuma līdzautore Dr. Maria Diaz-Meco, Homēra T. Hērsta onkoloģijas patoloģijas profesore Veila Kornela Medicīnas koledžas Patoloģijas un laboratorijas medicīnas katedrā un Veila Kornela Medicīnas koledžas Meijera vēža centra locekle. Tas ir īpaši svarīgi zobainiem audzējiem, kurus ārsti dažreiz nepamana to sākotnējās plakanās formas dēļ un kuri vēlāk var kļūt par agresīviem vēža veidiem.

Pētījuma līdzautori ir Dr. Hiroto Kinoshita un Dr. Anjo Martinez-Ordonez, pēcdotorantūras studenti Veila Kornela Medicīnas koledžas Patoloģijas un laboratorijas medicīnas katedrā.

Kolorektālā vēža cēloņu atklāšana

Pētnieki iepriekš ir atklājuši, ka daudziem abu veidu kolorektāliem audzējiem cilvēkiem ir patoloģiski zems olbaltumvielu, ko sauc par atipisku proteīnkināzi C (aPKC), līmenis. Jaunajā pētījumā tika pētīts, kas notiek, kad aPKC gēni tiek inaktivēti dzīvnieku modeļos un kultivētās zarnu organoīdos.

"Mēs pievērsāmies šim projektam, izmantojot gan augšupējas, gan lejupējas teorijas, taču bijām pārsteigti, atklājot, ka abiem audzēju veidiem pēc aPKC gēnu inaktivācijas tika novērota zarnu cilmes šūnu zudums," sacīja Dr. Moscat, kurš ir arī Sandras un Edvarda Meijera vēža centra loceklis Veila Kornela Medicīnas koledžā.

Zobainās adenomas raksturīgās apikālās cilmes šūnas rodas tikai pēc tam, kad kriptu apakšā esošās normālās cilmes šūnas iet bojā, izjaucot visu kriptu struktūru. "Tātad normāli vēži aug no apakšas uz augšu, un arī zobainie vēži aug no apakšas uz augšu," sacīja Dr. Moscat.

Atklājumi liecina par jaunu vienotu kolorektālā vēža rašanās modeli, kurā zarnu kriptu bojājumi izraisa aPKC proteīna ekspresijas samazināšanos, kā rezultātā tiek zaudētas normālas cilmes šūnas kriptas apakšā. Bez šīm cilmes šūnām kriptas nevar atjaunoties. Lai izdzīvotu, struktūra var vai nu ģenerēt reģeneratīvu cilmes šūnu aizvietotāju populāciju apakšā, vai arī vairāk auglim līdzīgu cilmes šūnu galā. Šīs aizvietotājas šūnas pēc tam var izraisīt vēzi.

"Ja mēs varēsim labāk izprast, kā tiek regulēta aPKC olbaltumvielu ekspresija, mēs, iespējams, varēsim kontrolēt un novērst audzēja attīstību, kā arī labāk izprast audzēja progresēšanu," sacīja Dr. Maria Diaz-Meco.

Komanda pašlaik pēta aPKC ekspresijas modeļus cilvēka audzējos dažādos posmos, cerot izstrādāt molekulārus testus, ko varētu izmantot audzēju agrīnai atklāšanai, audzēju kategorizēšanai pacientiem un labāku ārstēšanas metožu izstrādei.