Odkryto 10 genów związanych z odpornością nowotworu na brak tlenu

Odkryto 10 genów związanych z odpornością nowotworu na brak tlenu

10 genów, które warunkują przetrwanie komórek złośliwego nowotworu mózgu w warunkach beztlenowych.

Warunkiem wzrostu guza nowotworowego jest takie jego ukrwienie, które zapewnia odpowiedni poziom tlenu i składników odżywczych. Jednak szybki wzrost guza może spowodować, że do pewnych jego obszarów nie będą docierały naczynia krwionośne i przez to obszary te będą niedotlenione. Wówczas wzrost guza może ulec zahamowaniu.

Komórki niektórych nowotworów takich, jak glejak wielopostaciowy (złośliwy nowotwór mózgu), są jednak w stanie przetrwać w warunkach niedotlenienia. Ponadto zostają w nich aktywowane takie geny, które stymulują procesy tworzenia nowych naczyń krwionośnych, tj. procesy angiogenezy. Może to doprowadzić do uzłośliwienia guza, gdyż umożliwi jego szybszy wzrost i powstawanie przerzutów. Wiadomo też, że chemo- i radioterapia są nieskuteczne w niszczeniu tych obszarów guza, które są niedotlenione.

Do niedawna wielu badaczy wiązało procesy powstawania nowych naczyń krwionośnych w guzie nowotworowym z aktywnością małej grupy genów, z których najbardziej znanym jest czynnik wzrostu śródbłonka naczyń krwionośnych (VEGF - vascular endothelial growth factor). W procesie angiogenezy zaangażowana jest większa liczba genów.

Zespół przeanalizował 24 tys. 504 genów aktywnych w komórkach złośliwego nowotworu mózgu - tzw. glejaka wielopostaciowego, które żyły w warunkach beztlenowych.

Badacze zidentyfikowali 10 genów, które były aktywowane w niedotlenionych komórkach nowotworu, przy czym trzy z nich nie były dotąd znane. Wcześniej innemu zespołowi udało się zidentyfikować 10 innych genów, które są aktywowane w komórkach nowotworowych w warunkach niedotlenienia.

Niektóre z tych genów mogą brać udział w procesie tworzenia nowych naczyń krwionośnych, które docierałyby do niedotlenionych komórek guza i umożliwiały im dalsze przetrwanie. Sekwencja jednego z tych genów przypomina sekwencję genu na białko o nazwie angiopoetyna-1, które bierze udział w procesach angiogenezy.

"Poziom produktów wszystkich genów aktywowanych w niedotlenionych komórkach glejaka był znacznie wyższy niż poziom białka VEGF" - podkreśla prof. Riggins. "Jeśli którykolwiek z tych genów okaże się być bardziej istotny lub przynajmniej tak istotny w procesie angiogenezy, jak VEGF, to będzie bardzo ważna informacja dla firm farmaceutycznych, które zainwestowały ogromne pieniądze w badania nad hamowaniem aktywności genu kodującego VEGF".

Naukowcy zaobserwowali też, że oprócz komórek glejaka wielopostaciowego te same geny były aktywowane w komórkach raka piersi, jelita grubego, raka płuc, czy płaskonabłonkowego raka skóry.

Naukowcy chcą teraz zbadać, jakie dokładnie funkcje mogą pełnić białka kodowane przez zidentyfikowane geny - jaka jest ich rola w procesach angiogenezy oraz w jaki sposób mogą chronić niedotlenione komórki nowotworu. W tym celu zespół prof. Rigginsa próbuje obecnie przeprowadzić syntezę produktów tych genów oraz sprawdzać, w jaki sposób ich mutacje mogą wpłynąć na przeżywanie komórek glejaka wszczepianych myszom.

Odkrycie może być pierwszym krokiem na drodze do opracowania nowych metod terapii najbardziej złośliwych typów nowotworów. "To kluczowy krok na drodze do zrozumienia złożonych mechanizmów, które umożliwiają przetrwanie komórek nowotworu w warunkach niedotlenienia" - mówi prof. Riggins. "Dalsze badania nad tymi genami mogą mieć niezwykłą wagę, gdyż mogą pomóc w przyszłości efektywnie hamować proces angiogenezy w guzie nowotworowym".

Naukowcy zdają sobie jednak sprawę, że droga od odkrycia genów do opracowania metod klinicznych hamowania angiogenezy jest daleka. Genetyczne podłoże rozwoju nowotworu jest bardzo złożone, a nowotwory bardzo łatwo przystosowują się do środowiska, dlatego jako cel ewentualnej terapii należy zawsze uwzględniać wiele genów.