Изследователите опровергаха преобладаващата теория за появата на тумори на дебелото черво

Проучването, ръководено от изследователи от Weill Cornell Medical College, предоставя нови доказателства, че повечето колоректални ракови заболявания започват със загубата на чревни стволови клетки, преди да настъпят генетичните промени, които причиняват рак. Констатациите, публикувани на 29 май в списанието Developmental Cell, оспорват съществуващите теории за появата на колоректален 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 затруднява класифицирането на тези тумори като таргетна терапия“, каза старши автор на изследването д-р Хорхе Москат, професор по онкология в патологията на Homer T. Hurst III и заместник-председател по клетъчна и онкопатобиология в Катедрата по патология и лабораторна медицина в Медицинския колеж Weill Cornell. Тази хетерогенност, разнообразните характеристики на туморните клетки между пациентите, а също и в рамките на един и същ тумор, прави лечението особено предизвикателно.

Колоректалните тумори могат да възникнат от два вида предракови полипи: конвенционални аденоми и назъбени аденоми. Преди това се смяташе, че конвенционалните аденоми се развиват от мутации в нормални стволови клетки, разположени на дъното на криптите, подобни на ями структури в чревната лигавица. Назъбените аденоми, от друга страна, са свързани с различен тип стволови клетки с фетални характеристики, които се появяват мистериозно в върховете на криптите. Учените са описали тези предполагаемо различни процеси на образуване на тумори като „отдолу нагоре“ и „отгоре надолу“.

„Искахме да определим как точно започват и напредват тези два пътя, 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 на Homer T. Хърст в Катедрата по патология и лабораторна медицина в Медицинския колеж Уейл Корнел и член на Раковия център Майер в Медицинския колеж Уейл Корнел. Това е особено важно за назъбени тумори, които лекарите понякога пропускат поради първоначалната им плоска форма и които по-късно могат да се превърнат в агресивен рак.

Съавтори на изследването са д-р Хирото Киношита и д-р Аньо Мартинес-Ордонес, постдокторанти в Катедрата по патология и лабораторна медицина в Медицинския колеж Weill Cornell.

Разкриване на причините за колоректален рак

Изследователи по-рано установиха, че много колоректални тумори и при двата типа хора имат необичайно ниски нива на протеини, наречени атипична протеин киназа С (aPKC). Ново проучване проучи какво се случва, когато aPKC гените се инактивират в животински модели и култивирани чревни органоиди.

„Ние подходихме към този проект с теории отдолу-нагоре и отгоре-надолу, но бяхме изненадани да установим, че и двата вида тумори показват загуба на чревни стволови клетки след инактивиране на aPKC гени“, каза д-р Москат, който също е член на Сандра и Едуард Майер в медицинския колеж Weill Cornell.

Характерните апикални стволови клетки в назъбените аденоми възникват само след като нормалните стволови клетки в дъното на криптите умрат, хвърляйки структурата на цялата крипта в безпорядък. „Така че обикновеният рак се развива отдолу нагоре, а назъбеният рак също се развива отдолу нагоре“, каза д-р Москат.

Откритията предполагат нов унифициран модел за появата на колоректален рак, при който увреждането на чревните крипти причинява намаляване на експресията на aPKC протеин, което води до загуба на нормални стволови клетки в дъното на криптата. Без тези стволови клетки криптите не могат да се регенерират. За да оцелее, структурата може да породи или заместваща популация от регенеративни стволови клетки в долната част, или повече фетални стволови клетки в горната част. След това тези заместващи клетки могат да доведат до рак.

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

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