Naukowcy z laboratorium Michaela Segala w Centrum Maxa Delbrücka i Uniwersytetu Charité w Berlinie odkryli znaczenie genu p53 we wrzodziejącym zapaleniu jelita grubego. Praca opublikowana w Science Advances sugeruje potencjalny nowy cel terapeutyczny w zapobieganiu postępowi choroby w nowotwór.
Zespół badaczy kierowany przez Kimberly Hartl, absolwentkę berlińskiego Instytutu Biologii Systemów Medycznych w Centrum Maxa Delbrücka (MDC-BIMSB) i Charité-Universitätsmedizin, rzucił nowe światło na rolę genu supresorowego nowotworu p53 w patogeneza wrzodziejącego zapalenia jelita grubego (UC). Choroba zapalna jelit, która dotyka około pięciu milionów ludzi na całym świecie i wiąże się ze zwiększonym ryzykiem raka okrężnicy. Badania sugerują nowy sposób na zatrzymanie postępu choroby. Badanie opublikowano w czasopiśmie Science Advances.
Przeczytaj także: Odkrycie głównej przyczyny nieswoistego zapalenia jelit: badania
Jaki związek ma wrzodziejące zapalenie jelita grubego z ryzykiem raka?
„U pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego, którzy są obciążeni większym ryzykiem zachorowania na raka, możemy namierzyć nieprawidłowe komórki i wyeliminować je wcześnie, zanim pojawi się jakikolwiek nowotwór” – mówi profesor Michael Segal, kierownik Gastrointestinal Barrier Group w Cancer Regeneration Laboratory w MDC- BIMSB, kierownik Katedry Gastroenterologii Luminalnej w Charite i starszy autor tej pracy.
Kluczowa rola p53: Wrzodziejące zapalenie jelita grubego atakuje jelito grube, w szczególności obszary zwane „kryptami”, które są gruczołami przypominającymi rurki w tkance nabłonkowej wyścielającej jelito. Krypty zawierają komórki macierzyste i inne rodzaje komórek, które utrzymują zdrowie okrężnicy i normalne funkcjonowanie, takie jak wchłanianie składników odżywczych lub wydzielanie śluzu.
Kiedy okrężnica jest uszkodzona, komórki krypt nabłonkowych przechodzą w „tryb naprawy”. Zaczynają się gwałtownie rozmnażać, aby naprawić uraz. Jednakże u pacjentów z WZJG i rakiem okrężnicy związanym z WZJG komórki te utknęły w trybie naprawy, który naukowcy nazywają „stanem komórek regeneracyjnych”. W rezultacie jest bardzo mało dojrzałych komórek. W rezultacie okrężnica ma trudności z normalnym funkcjonowaniem, co prowadzi do dalszej proliferacji komórek macierzystych w toksycznej pętli sprzężenia zwrotnego.
Przeczytaj także: Ryzyko raka płuc: czynniki inne niż palenie są pomijane
W obecnym badaniu Hartl odkrył, iż ten wadliwy mechanizm naprawy jest powiązany z niefunkcjonalnym genem p53, który odgrywa kluczową rolę w regulacji cyklu komórkowego i naprawie DNA.
„Jeśli nie ma p53, komórki pozostają w stanie proliferacyjnym” – wyjaśnił Segal.
Istniejące testy służące do wykrywania zmian przednowotworowych u pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego, takie jak kolonoskopia, mogą zidentyfikować widoczne zmiany, które czasami nie są łatwe do usunięcia, mówi Segal. Dodał, iż badanie to może stanowić pierwszy krok w opracowaniu narzędzi molekularnych do mniej inwazyjnego testu diagnostycznego, który umożliwi lekarzom bardzo wczesną identyfikację nieprawidłowych komórek, choćby przed wystąpieniem widocznych zmian.
Aby zbadać proces naprawy, naukowcy opracowali trójwymiarowy model organoidu – małego narządu – okrężnicy wyhodowanej z mysich komórek macierzystych.
Współpracując ze specjalistami w dziedzinie sekwencjonowania DNA i RNA oraz technologii proteomiki i metabolomiki w Centrum Maxa Delbrücka, odkryli, iż komórki organizmów pozbawionych p53 utknęły w stanie regeneracyjnym. Zatem komórki metabolizują glukozę szybciej w procesie glikolizy. Natomiast gdy p53 jest aktywny, zmniejsza metabolizm glukozy i sygnalizuje komórkom powrót do zdrowego stanu.
Następnie naukowcy potraktowali organoidy związkami zakłócającymi glikolizę, aby sprawdzić, czy mogą one działać na te wysoce proliferacyjne komórki. Odkryli, iż komórki pozbawione genu p53 były bardziej podatne na to leczenie niż komórki normalne. „Korzystając z organelli, możemy zidentyfikować bardzo specyficzne czynniki, które mogą być ukierunkowane na szlaki metaboliczne i wskazać nam potencjalne nowe terapie selektywnie ukierunkowane na transformowane komórki” – dodał Hartl.
Następnym krokiem jest przeniesienie tych odkryć na środowisko ludzkie. Naukowcy badają w tej chwili bardziej szczegółowo proces naprawy, mając na celu opracowanie prostszych sposobów identyfikacji komórek z wadliwymi genami p53 w tkance okrężnicy.
„Kiedy już będziemy mieli prosty sposób identyfikacji poszczególnych komórek w tkance okrężnicy, będziemy mogli przeprowadzić badania kliniczne w celu ich selektywnego zabicia, a następnie przeanalizować, czy wiąże się to ze zmniejszonym ryzykiem raka” – powiedział Segal.
Zastrzeżenie: ten artykuł ma wyłącznie charakter informacyjny i nie zastępuje profesjonalnej porady lekarskiej. W przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących stanu zdrowia należy zawsze zasięgnąć porady lekarza.
