Изследователите опровергаха преобладаващата теория за появата на колоректалните тумори

Проучване, ръководено от изследователи от Медицинския колеж „Уейл Корнел“, предоставя нови доказателства, че повечето колоректални ракови заболявания започват със загуба на чревни стволови клетки, преди да настъпят генетичните промени, причиняващи рака. Констатациите, публикувани на 29 май в списание „Developmental Cell“, оспорват съществуваща теория за това как започва колоректалният рак и предлагат нови начини за диагностициране на заболяването, преди да се появи.

„Колоректалният рак е много, много хетерогенен, което в продължение на много години е затруднявало класифицирането на тези тумори за лечение“, каза старшият автор на изследването д-р Хорхе Москат, професор по онкология в патологията „Хомер Т. Хърст III“ и заместник-председател на клетъчната и туморна биология в катедрата по патология и лабораторна медицина в Медицинския колеж „Уейл Корнел“. Тази хетерогенност, различните характеристики на туморните клетки от един пациент до друг и в рамките на един и същ тумор, прави лечението особено трудно.

Колоректалните тумори могат да възникнат от два вида предракови полипи: конвенционални аденоми и назъбени аденоми. Някога се е смятало, че конвенционалните аденоми се развиват от мутации в нормални стволови клетки, намиращи се в дъното на криптите, подобни на ямки структури в лигавицата на червата. Назъбените аденоми, от друга страна, са свързани с различен тип стволови клетки с фетални характеристики, които мистериозно се появяват в горната част на криптите. Учените описват тези уж различни процеси на туморогенеза като „отдолу нагоре“ и „отгоре надолу“.

„Искахме да определим точно как тези два пътя започват и се развиват, за да разберем по-добре тяхната хетерогенност с напредването на рака“, каза съавторът на изследването д-р Мария Диас-Меко, професор по онкология в патологията „Хоумър Т. Хърст“ в катедрата по патология и лабораторна медицина в Медицинския колеж „Уейл Корнел“ и член на Онкологичния център „Майер“ в Медицинския колеж „Уейл Корнел“. Това е особено важно за назъбените тумори, които понякога се пренебрегват от лекарите поради първоначално плоската им форма и които по-късно могат да се превърнат в агресивни видове рак.

Съавтори на изследването са д-р Хирото Киношита и д-р Анджо Мартинес-Ордонез, постдокторанти в катедрата по патология и лабораторна медицина в Медицинския колеж „Уейл Корнел“.

Разкриване на причините за колоректален рак

Изследователи вече са установили, че много колоректални тумори при хора от двата типа имат анормално ниски нива на протеини, наречени атипична протеин киназа C (aPKC). Новото проучване изследва какво се случва, когато aPKC гените са инактивирани в животински модели и култивирани чревни органоиди.

„Подходихме към този проект с теории „отдолу нагоре“ и „отгоре надолу“, но бяхме изненадани да открием, че и двата вида тумори показват загуба на чревни стволови клетки след инактивиране на aPKC гени“, каза д-р Москат, който е и член на Онкологичния център „Сандра и Едуард Майер“ в Медицинския колеж „Уейл Корнел“.

Характерните апикални стволови клетки в назъбените аденоми възникват едва след като нормалните стволови клетки в дъното на криптите умират, хвърляйки цялата структура на криптата в хаос. „Така че нормалните ракови заболявания растат отдолу нагоре, а назъбените ракови заболявания също растат отдолу нагоре“, каза д-р Москат.

Констатациите предполагат нов унифициран модел за появата на колоректален рак, при който увреждането на чревните крипти води до намаляване на експресията на aPKC протеина, което води до загуба на нормални стволови клетки в долната част на криптата. Без тези стволови клетки криптите не могат да се регенерират. За да оцелее, структурата може или да генерира заместваща популация от регенеративни стволови клетки в долната част, или повече фетоподобни стволови клетки в края. Тези заместващи клетки могат да доведат до рак.

„Ако можем по-добре да разберем как се регулира експресията на aPKC протеина, бихме могли да контролираме и предотвратяваме развитието на тумори, както и да разберем по-добре прогресията на тумора“, каза д-р Мария Диас-Меко.

Екипът сега изучава моделите на експресия на aPKC в човешки тумори на различни етапи с надеждата да разработи молекулярни тестове, които биха могли да се използват за ранно откриване на тумори, категоризиране на тумори при пациенти и разработване на по-добри лечения.