Prečo niektorí fajčiari rakovinu nikdy nedostanú a iní áno? Vedci našli možné vysvetlenie
Nová štúdia naznačuje, že o tom, či sa po vystavení rizikovým faktorom rozvinie rakovina, nerozhoduje len životný štýl, ale aj genetika.
Dvaja ľudia môžu roky fajčiť rovnaké množstvo cigariet. Jeden dostane rakovinu pľúc, druhý nie. Ochorenie sa pritom môže objaviť aj u človeka, ktorý nikdy nefajčil. Prečo organizmus reaguje na rovnaké riziko tak rozdielne?
Vedci z University of Cambridge získali nové dôkazy, že časť odpovede sa ukrýva v genetickej výbave, ktorú si nesieme od narodenia.
Vrodené rozdiely medzi ľuďmi môžu meniť spôsob, akým bunky reagujú na poškodenie DNA. Ovplyvňujú počet nahromadených mutácií, to, ktoré z nich sa presadia, aj cestu, po ktorej sa začne vyvíjať nádor. Rovnaká škodlivá látka preto nemusí v dvoch organizmoch spustiť rovnaký sled udalostí.
Nádor nevznikne po jednej cigarete ani po jednom dni strávenom na slnku. Bunky počas života zbierajú chyby v DNA, teda mutácie. Väčšina z nich nemusí spôsobiť nič vážne. Niektoré však zasiahnu gény, ktoré kontrolujú rast bunky, opravu poškodenia alebo jej prirodzenú smrť.
Poškodená bunka potom môže ignorovať signály, ktoré by ju za normálnych okolností zastavili. Začne sa deliť a odovzdávať chybnú DNA ďalším bunkám. Tak vzniká základ, z ktorého sa môže časom vyvinúť nádor.
Neprehliadni
Množstvo poškodení ovplyvňuje prostredie. Cigaretový dym obsahuje látky, ktoré napádajú genetický materiál. Podobne pôsobí ultrafialové žiarenie zo slnka či niektoré chemikálie. Vystavenie rizikovému faktoru však ešte nie je rozsudok. Rozhoduje aj to, ako sa s poškodením vyrovnajú samotné bunky.
Pri ľuďoch sa genetika od životného štýlu oddeľuje len ťažko
Vedci už dávnejšie tušili, že vrodené gény ovplyvňujú náchylnosť na rakovinu. Pri ľuďoch sa to však dokazuje mimoriadne ťažko.
Každý človek sa inak stravuje, žije v inom prostredí a prichádza do kontaktu s odlišným množstvom škodlivých látok. Rozdielny je aj počet vyfajčených cigariet, dĺžka fajčenia, pracovné prostredie či zdravotný stav. Ak jeden fajčiar ochorie a druhý nie, nie je jednoduché určiť, akú časť rozdielu spôsobila genetika.
Výskumníci preto zvolili experiment, pri ktorom dokázali vonkajšie podmienky držať pod kontrolou. Vytvorili štyri skupiny myší s rozdielnou genetickou výbavou a odlišnou náchylnosťou na rakovinu pečene. Rozdiely medzi skupinami mali podľa autorov pripomínať genetickú rozmanitosť, akú vidíme medzi ľudskými populáciami.
Všetkým myšiam podali rovnakú dávku dietylnitrozamínu, známeho pod skratkou DEN. Ide o látku poškodzujúcu DNA, ktorá sa nachádza napríklad v tabakovom dyme a niektorých spracovaných potravinách. V pečeňových bunkách môže vyvolať mutácie, z ktorých sa neskôr rozvinie nádor.
Každá myš dostala dávku v rovnakom veku, konkrétne na 15. deň života. Vedci tým odstránili veľkú časť rozdielov, ktoré komplikujú výskum na ľuďoch. Menila sa najmä genetická výbava.
Tím následne preskúmal genómy a aktivitu génov v takmer 600 nádoroch. Výsledky porovnal aj s myšami, ktoré látku DEN nedostali. Získané dáta výskumníkom umožnili spätne poskladať, aká mutácia odštartovala rast nádoru a čo sa s bunkami dialo neskôr.
Rovnaký cieľ, ale iná cesta k nádoru
Takmer všetky nádory nakoniec aktivovali signálny systém označovaný ako MAPK. Ide o reťazec molekulárnych príkazov, ktorým si bunky odovzdávajú informácie o raste, delení a dozrievaní. Keď sa tento systém pokazí, bunka môže dostať trvalý pokyn, aby pokračovala v raste.
Hoci nádory zapli rovnakú dráhu, neurobili to rovnakým spôsobom. V jednotlivých genetických skupinách sa presadili odlišné rakovinové mutácie. Tie potom menili aj aktivitu ďalších systémov spojených s rastom a prežívaním nádoru.
Išlo o takzvané driver mutácie. Sú to zmeny, ktoré poškodeným bunkám poskytnú výhodu nad ich zdravými susedmi. Bunka sa môže deliť rýchlejšie, ľahšie prežiť ďalšie poškodenie alebo ignorovať pokyny, ktoré by ju mali zlikvidovať.
Výrazný rozdiel vedci videli aj pri zdvojení celého genómu. Pri tomto procese si bunka vytvorí dvojnásobný počet chromozómov. Nie je to drobná chyba v jednom géne, ale rozsiahla prestavba, ktorá naraz zasiahne fungovanie veľkého množstva génov. V niektorých genetických skupinách myší sa objavovala oveľa častejšie než v iných.
Genetika teda nevydáva jednoduchý verdikt, či rakovina vznikne alebo nie. Mení podmienky v bunke a tým aj šancu, že sa konkrétna mutácia uchytí, prežije a získa ďalšie výhody.
Po rovnakom poškodení DNA môže jedna chybná bunka zaniknúť alebo zostať pod kontrolou. V inom organizme sa môže tá istá bunka vydať cestou, na ktorej začne rásť, meniť sa a postupne vytvorí nádor.
„Rakovina nevzniká úplne náhodne. Hoci nádory často dosiahnu podobný biologický výsledok, cesta k nemu závisí od genetického pozadia jednotlivca,“ uviedol profesor Duncan Odom, jeden z vedúcich autorov výskumu.
Lekárov nemusí zaujímať iba nádor, ale aj pacientove gény
Lekári dnes vyberajú liečbu najmä podľa typu nádoru, jeho mutácií a miesta, kde vznikol. Cambridgeký výskum ukazuje, že časom môže pribudnúť ďalšia dôležitá informácia. Genetická výbava pacienta.
Tá môže ovplyvňovať nielen riziko vzniku rakoviny, ale aj to, aké mutácie sa v nádore objavia a ako bude reagovať na lieky. Týkať sa to môže aj terapií, ktoré úmyselne poškodzujú DNA rakovinových buniek. Dvaja pacienti s podobným nádorom preto nemusia na rovnakú liečbu odpovedať rovnako.
Vrodené genetické rozdiely by sa mohli premietnuť aj do preventívnych prehliadok. Človek s vyšším genetickým rizikom určitého nádoru by mohol chodiť na kontroly skôr alebo častejšie. K tomu však vedie ešte dlhá cesta.
„Ak genetické pozadie ovplyvňuje riziko rakoviny aj vývoj nádorov, prevencia a skríning budú musieť viac zohľadňovať vrodené genetické rozdiely medzi ľuďmi,“ vysvetlila doktorka Sarah Aitkenová, spoluautorka štúdie.
Výsledky zatiaľ pochádzajú najmä z experimentov na myšiach. Vedci skúmali rakovinu pečene vyvolanú látkou DEN, nie rakovinu pľúc u ľudských fajčiarov. Štúdia preto nedokáže určiť, prečo konkrétny človek ochorie a iný nie.
Ďalším krokom bude overiť, do akej miery rovnaké mechanizmy fungujú u ľudí a pri iných typoch nádorov. Až potom sa ukáže, či lekári raz budú pri odhade rizika sledovať nielen to, čomu bol človek počas života vystavený, ale aj genetické podmienky, v ktorých poškodená bunka dostala šancu vyrásť.
