Áttörés lehet a rákkutatásban a sérült sejtek visszaalakítása

Az Advanced Science hasábjain jelent meg, hogy Koreában forradalmi rákgyógymódot dolgoztak ki, ami a hagyományos rákkezelésekkel szemben – amelyek célja a rákos sejtek elpusztítása, még ha így egészséges sejtek is áldozatául esnek a folyamatnak – az állapot visszafordítására tesz kísérletet. Az eddig alkalmazott kezelések során legtöbbször épp azért jelentkeztek mellékhatások, mert a szervezet sejtanyagot veszített az egészséges sejtek és szövetek sérülésével, pusztulásával. Ezek a járulékos veszteségek kikerülhetetlenek voltak eddig, most azonban, ha beválik a koreai módszer, a sejteket nem pusztítani fogják, hanem visszaváltoztatják egészséges állapotúvá. Lehetséges lenne? Magyar kutatókat kérdeztünk az új módszerről.

Elképesztő átalakítás

A Koreai Fejlett Tudományos és Technológiai Intézet (KAIST) kutatói egy digitális modell segítségével vizsgálták a bélfal sejtjeinek fejlődési folyamatát, és azonosítottak három kulcsfontosságú molekulát, amelyeket „mesterszabályozóknak” neveztek el, ezek a MYB, a HDAC2 és a FOXA2, amelyek kulcsszerepet játszanak a sejtek differenciálódási folyamatában. A kutatók állítják, a vastagbélráksejtekkel dolgozva rájöttek, hogyan lehet genetikai módosításokkal egészségessé alakítani a sérült sejteket. 

A normál sejtfejlődés génhálózatának digitális modelljét felhasználva számos olyan szabályozó molekulát találtak, amelyek részt vesznek a bélfalat bélelő sejtek differenciálódási folyamatában. Ezek, amikor el is nyomták őket a vastagbélráksejtekben, akkor is visszaváltottak normális állapotba, így nem pusztult el a jó sejtanyag, a rák viszont visszafordult. A teszteket digitálisan, molekuláris kísérletekkel és egereken végezték. A kutatás vezetője, Kwang-Hyun Cho elképesztőnek nevezte, hogy a rákos sejteket vissza tudták alakítani egészségesekké, szerinte ez lehet a reverzibilis rákterápia új koncepciója. Hozzátette, hogy az új technológiával úgy azonosítják a kezelés célpontjait, hogy elemzik a normál sejtdifferenciálódási pályákat.

A kísérleteket digitális modellezés, molekuláris kísérletek és egérmodellek segítségével végezték el, de nemcsak vastagbélrákos sejtekkel dolgoztak, hanem az egerek agyának hippokampusz régiójában is azonosítottak négy mesterszabályozót. Az eredmények alapján a módszer alkalmazható lehet agytumor és más típusú daganatok kezelésében is, már ha beválik a gyakorlatban, ugyanis egyelőre még csak laboratóriumi és állatkísérletekben próbálták ki.

Némi szkepticizmus

Szüts Dávid a HUN-REN kutatóhálózat Molekuláris Élettudományi Intézetének kutatója és a Genom Stabilitás Kutatócsoport vezetője, ami a DNS-hibaelkerülő útvonalak szabályozását, a rákra jellemző mutagenikus folyamatokat is tanulmányozza. Szerinte az új rákgyógymód tudományosan érdekes, de rákgyógyítási módszernek semmiképp nem lehet nevezni.

Megtudunk belőle valamit a tumorsejtek tulajdonságairól, de nem vetít előre konkrét rákgyógyítási metódust, mert jelenleg nem létezik olyan hatékony eljárás, amellyel az azonosított géneket egy már kifejlődött tumorban csendesíteni lehetne – különösen úgy, hogy más szövetekben ne okozzunk nem kívánt mellékhatásokat.

Úgy látja, a koreai kutatók a daganat sejtjeiben levő összes gén aktivitásáról (kifejeződéséről) információt gyűjtöttek, ami rutineljárás a kutatások során. Ezeket az adatokat vizsgálták komplex matematikai elemzéssel, modellekkel, és megjósolták, hogy mely gének megváltozott működése okozza a tumorsejtek összes új tulajdonságát (azaz, hogy miért különböznek a szöveti sejtektől). Ez azért nehéz feladat, mert több ezer génnek változik meg a kifejeződése. Feltételezték, hogy az azonosított 2-3 gén szabályozásával (csendesítésével) vissza lehet programozni a tumorsejteket az eredeti, szövetbeli tulajdonságok irányába.

Ezt tesztelik néhány tumorsejtvonalon, ahol tényleg lassítja a proliferációt, az osztódást. Egér tumormodellekben is tesztelik, de nem valódi daganatokon, hanem beültetett tumorsejteken, amelyekbe beépítik a géncsendesítés lehetőségét. Ez lényeges különbség.

– tette hozzá. 

Füredi András, a HUN-REN kutatóhálózat Molekuláris Élettudományi Intézet Gyógyszerrezisztencia Kutatócsoportjának vezetője szerint a koreai ötlet nem is annyira új, hogy „nyomjuk vissza egy differenciált állapotba a sejtet. Ha egy tumor dedifferenciált, közelebb van az őssejt-, mint a végsejtállapothoz. Erre már korábban is gondoltak”.

Ami itt most izgalmas, az az, hogy matematikai számítógépes modellt használnak a meghatározásra. De a visszaalakítást kétlem, a károsodások nem múlnak el, de az tény, hogy nagyon lecsökkentették a növekedési sebességet, ami jelentős eredmény

– mondta.

A kutatók ebben az esetben megnézték, hogy milyen úton jutott a normál, egészséges szövet a rákos állapotba, milyen faktorok befolyásolták, de kevés valódi kísérletet csináltak, inkább számítógépes kísérletekkel dolgoztak.

Egyszerűbb, mint a valóságban

Füredi András szerint leegyszerűsítették a génregulációs hálózatot, és azt nézték, hogyan hatnak egymásra a folyamatok. Azonosítottak három célpontot, amelyeket megváltoztattak egyszerre és külön-külön is, de ezek csak sejtvonalak, amelyek – mivel nem valódiak – nem is bonyolultak.

Kísérleti körülmények között és egerekbe beültetve is megvizsgálták. Bennük a megváltoztatott sejtek csak kicsi tumort alakítottak ki, vagyis nem teljes megszüntetésről van szó, viszont visszaszorult a növekedési ráta.

„Az a kiemelkedő, hogy matematikai modellt használtak, amit bármilyen más génregulációs folyamatnál is lehet majd használni. Ez gyors és egyszerű, nagyon hatékony modell lehet, de azért a valóságtól igen messze van, mert olyan homogén sejtekkel, sejtvonalakkal dolgoztak, amelyek megkönnyítették a dolgot, ezekkel több ezer sejtet tudtak megnézni. De a beteg emberek sejtjei nem ennyire tiszták, ráadásul különbségek vannak a populációk között is, és nehéz eldönteni, mely mesterregulátorokat kell megcélozni, túl sok lenne a találat.”

A kérdés, teszi hozzá Füredi András, ha működne is élő emberen, több milliárd tumorsejtben három gén expresszióját kellene megváltoztatni, ez ma még irreális. A módszer és a gyorsaság szuper, de a gyakorlatban ettől még messze vagyunk. Egyébként, mint mondja, itthon a Természettudományi Kutatóközpontban hasonló eljárással foglalkoznak, és még számos új módszer kidolgozásával. Füredi András azt is elárulja, hogy Nagy Andrással, aki külföldről tér haza kutatni, nemsokára új immunonkológiai projektet indítanak. Van már új, nagy hatékonyságú kemoterápiás gyógyszer is, és nemrég kezdődtek a megelőzés lehetőségeinek feltérképezései.

Nagyon fontos a táplálkozás, az életmód. Ugyan csak a táplálkozással nem lehet sem megelőzni, sem gyógyítani a rákot, de hatásosnak bizonyult a szénhidrátmegvonás és a böjtölés is

– jegyezte meg, kifejtve: a daganatok kialakulásának kockázatát a helytelen táplálkozás, az alkoholfogyasztás és a dohányzás nagyon megnöveli.

(Borítókép: Sejtek vizsgálata 2014. december 9-én. Fotó: Dan Kitwood / Getty Images)