Рак зависит от самого сильного фактора его риска - возраста. Нет более сильного фактора влияющего на рак. На момент постановки диагноза средний возраст пациентов по всем видам рака составляет 66 лет. Этот момент является кульминацией многих лет тайного роста опухоли, и ответ на важный вопрос до сих пор остается неуловимым: когда впервые возникает рак?
Исследование
Reconstructing the Lineage History and Differentiation Trajectories of Individual Cancer Cells in Myeloproliferative Neoplasms, Cell Stem Cell (2021) https://www.cell.com
Авторы исследования
Кафедра системной биологии, Гарвардская медицинская школа, Бостон, США
Обратите внимание, что цифры в скобках (1, 2, 3 и т.д.) являются кликабельными ссылками на рецензируемые научные исследования. Вы можете перейти по этим ссылкам и ознакомиться с первоисточником информации для статьи.
Внимание! Все статьи на сайте носят информационный характер. Перед использованием тех или иных техник или рекомендаций обязательно проконсультируйтесь со своим врачом или профильным специалистом.
Мутации возникают задолго до рака
Рак возникает на основе мутаций. По крайней мере, в некоторых случаях первичная, вызывающая рак мутация, может появиться еще 40 лет назад, согласно новому исследованию группы ученых из Гарвардской Медицинской школы и Института рака Дана-Фарбера.
Реконструируя историю происхождения раковых клеток у двух людей с редким раком крови, команда ученых вычислила, когда впервые появилась генетическая мутация, вызвавшая заболевание. У 63-летнего пациента это произошло примерно в 19 лет; у 34-летнего пациента - примерно в 9 лет.
Результаты этой научной работы дополняют растущее количество доказательств того, что рак медленно развивается в течение длительных периодов времени, прежде чем проявиться как отдельное заболевание. Полученные результаты также дают представление о том, что может послужить основой для новых подходов к раннему выявлению, профилактике или вмешательству.
В своем исследовании ученые сосредоточились на миелопролиферативных новообразованиях (MPN), редком типе рака крови, включающем аберрантное перепроизводство клеток крови. Большинство MPN связаны со специфической мутацией в гене JAK2. Когда мутация происходит в стволовых клетках костного мозга, фабриках по производству клеток крови в организме, она может ошибочно активировать ген JAK2 и вызвать его перепроизводство.
Ген JAK2 участвует в росте и развитии клеток крови, а его мутации являются причиной многих различных заболеваний крови. В дополнение к модуляции роста клеток крови, ген JAK2 в некоторой степени участвует в иммунной системе и поэтому был выявлен как участник развития болезни Крона и рака толстой и прямой кишки. (1)
Чтобы точно определить происхождение рака у человека, команда ученых собрала стволовые клетки костного мозга у двух пациентов с MPN, вызванным мутацией JAK2. Они выделили несколько стволовых клеток, которые содержали мутацию, а также нормальные стволовые клетки, от каждого пациента, а затем секвенировали весь геном каждой отдельной клетки.
Со временем и случайно геномы клеток приобретают так называемые соматические мутации - не наследуемые, спонтанные изменения, которые в значительной степени безвредны. Две клетки, которые недавно отделились от одной и той же материнской клетки, будут иметь очень похожие соматические мутационные отпечатки. Но две отдаленно родственные клетки, у которых много поколений назад был общий предок, будут иметь меньше общих мутаций, потому что у них было время накапливать мутации отдельно.
Рак и клетка его происхождения
Анализируя эти отпечатки пальцев, Хормоз и его коллеги создали филогенетическое дерево, которое отображает отношения и общих предков между клетками, для стволовых клеток пациентов - процесс, подобный изучению отношений между шимпанзе и людьми, например.
"Мы можем реконструировать эволюционную историю этих раковых клеток, возвращаясь к той клетке происхождения, общему предку, в котором произошла первая мутация", - отметили ученые.
В сочетании с расчетами скорости накопления мутаций команда исследователей смогла оценить, когда впервые возникла мутация JAK2. У пациента, которому впервые был поставлен диагноз МПН в возрасте 63 лет, команда обнаружила, что мутация возникла примерно за 44 года до этого, в возрасте 19 лет. У пациента, которому поставили диагноз в возрасте 34 лет, он возник в возрасте 9 лет.
Изучая взаимоотношения между клетками, ученые смогли также оценить количество клеток, которые несли мутацию с течением времени, что позволило им провести реконструкцию истории прогрессирования заболевания.
"Изначально есть одна клетка, которая имеет мутацию. И в течение следующих 10 лет там будет только что-то около 100 раковых клеток", - заметили авторы исследования. "Но со временем их число растет в геометрической прогрессии и становится тысячами и тысячами. У нас было представление, что рак занимает очень много времени, чтобы стать явным заболеванием, но до сих пор никто не показал этого так явно."
Команда обнаружила, что мутация JAK2 дает определенное преимущество в приспособленности, которое помогает раковым клеткам вытеснять нормальные стволовые клетки костного мозга в течение длительного периода времени. Величина этого селективного преимущества является одним из возможных объяснений более быстрого прогрессирования заболевания у некоторых людей, таких как пациент, которому был поставлен диагноз МПН в возрасте 34 лет.
Хотя подход этой группы ученых можно обобщить на другие типы рака, они отмечают, что заболевания MPN управляются лишь одной мутацией в очень медленно растущем типе стволовых клеток. Другие виды рака могут быть вызваны большим числом мутаций или более быстрорастущими типами клеток, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять различия в эволюционной истории между видами рака.
Что может помочь снизить активность гена JAK2
Примечание: вещества, что будут подавлять сигнальный белок STAT3, также будут ингибировать и JAK2. Оба этих белка являются частью одного и того же сигнального пути.
Вещества, снижающие активность гена JAC2
- Эстроген (2, 3)
- Бисфенол А (4, 5) - опасно для здоровья
- NAC-ацетилцистеин (6) (эксперименты на мышах)
- Перекись водорода (7)
- Ресвератрол (8, 9, 10)
- Доксорубицин (11)
- Куркумин (12)
- Ауранофин (13)
- EGCG (зеленый чай) (14)
- Тоцилизумаб (15)
