Najważniejsze
- •Odpowiedzialność za ewolucję i powstawanie mutacji nowotworowych po ekspozycji na kancerogeny leży po stronie odziedziczonego tła genetycznego (genomu zarodkowego).
- •Badanie przeprowadzono na czterech szczepach myszy poddanych działaniu dietylonitrozaminy (DEN), analizując 572 guzy wątroby.
- •Odkrycie to wykracza poza obecny schemat onkologii precyzyjnej, która skupia się głównie na mutacjach somatycznych powstałych bezpośrednio w guzie.
- •Wyniki stanowią fazę badań podstawowych na zwierzętach i wymagają dalszych analiz w celu przełożenia ich na populację ludzką.
Międzynarodowy zespół naukowców wykazał w badaniach na myszach, że odziedziczone tło genetyczne decyduje o sposobie powstawania i ewolucji mutacji nowotworowych po ekspozycji na kancerogeny.
Międzynarodowy zespół naukowców pod kierownictwem prof. Duncana Odoma i dr Sarah Aitken wykazał w badaniach na myszach, że odziedziczone tło genetyczne decyduje o sposobie powstawania i ewolucji mutacji nowotworowych po ekspozycji na czynniki rakotwórcze. Wyniki tych prac opublikowano w czasopiśmie „Nature” w sierpniu 2024 roku.
Przebieg eksperymentu i kluczowe obserwacje
Naukowcy przeprowadzili badanie na czterech szczepach myszy o zróżnicowanym tle genetycznym. Wszystkim zwierzętom w 15. dobie życia podano identyczną dawkę 25 mg/kg masy ciała mutagennej dietylonitrozaminy (DEN). Badacze zsekwencjonowali genomy 572 guzów wątroby powstałych u gryzoni i przeanalizowali zmiany w szlaku sygnałowym MAPK. Mimo identycznej ekspozycji na kancerogen różnice genetyczne między szczepami determinowały odmienne trajektorie mutacji somatycznych oraz rozwój nowotworów. Badanie sfinansowały organizacje Cancer Research UK, Wellcome Trust oraz European Research Council.
Autorzy badania, reprezentujący m.in. uczelnie w Cambridge, Edynburgu i Yale, zadeklarowali brak konfliktu interesów. Współautor pracy, prof. Duncan Odom z University of Cambridge, wskazał, że choć guzy osiągają ten sam punkt końcowy, droga do niego zależy od uwarunkowań genetycznych. Dr Sarah Aitken z Yale School of Medicine dodała, że przyszłe strategie profilaktyki oraz badań przesiewowych będą musiały uwzględniać czynniki genetyczne dziedziczone przez pacjentów.
Nowe spojrzenie na onkologię precyzyjną
Współczesna onkologia precyzyjna dobiera leki na podstawie badania mutacji powstałych bezpośrednio w guzie, czyli zmian somatycznych. Wyniki opublikowane w „Nature” wykraczają poza ten schemat. Dowodzą, że odziedziczony po rodzicach profil genetyczny, określany jako genom linii zarodkowej, decyduje o ewolucji nowotworu pod wpływem czynników zewnętrznych. Zrozumienie tego mechanizmu może w przyszłości pomóc w określaniu ryzyka zachorowania oraz wyjaśnić różnice w odpowiedzi pacjentów na leczenie.
Prezentowane wyniki pochodzą z fazy badań podstawowych i nie można ich bezpośrednio przekładać na praktykę kliniczną. Cztery szczepy myszy laboratoryjnych nie odzwierciedlają złożonej różnorodności genetycznej populacji ludzkiej. Dodatkowo zwierzęta otrzymały jednorazową, wysoką dawkę DEN, podczas gdy ludzie zazwyczaj są narażeni na wieloletnią ekspozycję na dawki śladowe substancji toksycznych. Przełożenie tych wyników na organizm człowieka – na przykład w odniesieniu do raka płuc u osób palących – wymaga dalszych badań. Dym tytoniowy zawiera bowiem inne kancerogeny i wywołuje odmienne sygnatury mutacyjne.
Przebieg i kluczowe parametry badania nad ewolucją nowotworów
Badanie opublikowane w Nature, sierpień 2024
Słownik pojęć
- Mutacja somatyczna
- Mutacja powstająca w komórkach ciała (innych niż rozrodcze) w trakcie życia organizmu, która nie jest dziedziczona przez potomstwo.
- Genom zarodkowy (germline)
- Informacja genetyczna zawarta w komórkach rozrodczych (zarodkowych), dziedziczona po rodzicach i obecna we wszystkich komórkach organizmu potomnego.
- Dietylonitrozamina (DEN)
- Substancja chemiczna o silnym działaniu toksycznym i kancerogennym (rakotwórczym), używana w badaniach laboratoryjnych do wywoływania guzów nowotworowych (głównie wątroby).
- Szlak sygnałowy MAPK
- Kluczowy wewnątrzkomórkowy szlak przekazywania sygnałów, kontrolujący m.in. podziały, różnicowanie i przeżywalność komórek. Jego zaburzenia często prowadzą do rozwoju nowotworów.
- Onkologia precyzyjna
- Podejście w medycynie (szczególnie onkologii), polegające na dobieraniu metod profilaktyki, diagnostyki i leczenia dostosowanych do indywidualnego profilu genetycznego pacjenta oraz cech genetycznych jego nowotworu.
