Rakovi je jedno, jestli máte špatný den. Záleží mu na tom, zda jsou vaše geny neporušené.
Ale jde o to: dva lidé mohou skončit ve stejném toxickém prostředí. Mohou vdechovat stejný tabákový kouř. Mohou jíst stejné zpracované potraviny. Jeden dostane rakovinu a druhý ne. Proč?
Nová studie publikovaná v časopise Nature naznačuje, že nemusí jít o štěstí. Vše závisí na zděděném genetickém pozadí.
Výzkumníci z University of Cambridge, University of Edinburgh a partneři v Evropě a USA prokázali, že když je poškozena DNA, cesta, po níž se nádor vyvíjí, velmi závisí na genetickém profilu člověka. To mění naše chápání toho, jak zděděné geny ovlivňují progresi rakoviny.
Experiment na myších: řízený chaos
Lidský výzkum je složitý a kontroverzní. Lidé jedí různou stravu, žijí v různých klimatických podmínkách a mají různé životní zkušenosti. Je téměř nemožné vyčlenit jednu proměnnou.
Výzkumný tým se tedy vrátil k základům.
Zkřížili čtyři různé kmeny myší. Každá linie měla svou vlastní náchylnost k rakovině jater. Genetická diverzita mezi těmito myšími kmeny byla modelována tak, aby napodobovala diverzitu nalezenou v lidských populacích. Nešlo jen o biologii, ale i o reprezentativnost dat.
Pak přišla spoušť.
Každá myš dostala jednu dávku diethylnitrosaminu (DEN) přesně v 15 dnech věku. Je to známý karcinogen jater, který se nachází v tabákovém kouři a některých zpracovaných potravinách. DEN proniká do DNA a poškozuje ji způsoby, které mohou vyvolat mutace a růst nádoru.
Podmínky byly sterilní. Dávka byla stejná. Věk opraven. Vědci odstranili okolní „šum“, aby slyšeli pouze genový signál.
Bylo sekvenováno téměř 600 nádorů. Vědci mapovali mutace, studovali genovou aktivitu a pozorovali, jak se rakovinné buňky vyvíjely z úplně prvního poškozeného nukleotidu.
Cesta MAPK a genetické „rozdání karet“
Nádory jsou chaotické, ale také strategické.
U všech čtyř kmenů myší rakovina téměř vždy sledovala stejný biologický cíl. Aktivoval signální dráhu MAPK.
Je to řetězec molekulárních signálů, který buňkám říká, jak mají růst a diferencovat se. Je to druh dálnice a téměř všechny tyto nádory se vypnuly na stejné křižovatce.
Ale cesta, kterou se tam dostali, byla individuální.
Konkrétní mutace ovladače byly zcela závislé na zděděné genetice myši. U některých linií byly pozorovány mutace ovlivňující jiné signální dráhy. Jiní měli tendenci duplikovat celý genom – v podstatě buňka zkopírovala celou sadu chromozomů a znásobila své chyby.
“Rakovina se nevyskytuje zcela náhodou… cestu k tomuto koncovému bodu určuje genetické pozadí jedince.”
– Profesor Duncan Odom, hlavní autor studie
Nádory dosáhly stejného biologického výsledku. Silnice? DNA byla stanovena.
Další hranice personalizované medicíny
co to pro tebe znamená? pro mě? Pro dalšího pacienta, který vejde do ordinace onkologa?
To znamená, že strategie prevence a screeningu „jedna velikost pro všechny“ může být zastaralá ještě předtím, než se dostane na pulty obchodů.
Jestliže genetika řídí vývoj nádorů, pak zděděné geny ovlivňují riziko rakoviny způsobem, kterému teprve začínáme rozumět. Budoucí screeningové strategie mohou brát v úvahu různorodost populací. Nejen věk nebo životní styl, ale také skutečný kód napsaný ve vašich buňkách.
Dr. Sarah Aitken, první autorka studie, nyní na Yale University, to vyjádřila velmi jasně:
“Pokud genetické pozadí ovlivňuje jak riziko rakoviny, tak evoluční trajektorii nádorů, budoucí strategie by měly brát v úvahu zděděné geny.”
To platí i pro léčbu. To, jak pacient reaguje na léky poškozující DNA (jako je DEN použitý ve studii), může souviset s jeho genetickým profilem. Pomoci může vhodná diagnostika.
Dr Sam Godfrey z Cancer Research UK to nazval „fascinující nápovědou“. Нudge (tlačení). Poznamenal, že zatímco myší modely nejsou ideálními proxy pro lidi, princip platí. Rakovina začíná nejen kvůli poškození, ale také kvůli tomu, jak buňka toto poškození zvládá prostřednictvím zděděných instrukcí.
Otevřená otázka
My nejsme myši.
Studii financovaly Cancer Research UK a Medical Research Council. Je přísně ověřeno a kontrolováno. Ale lidé jsou složité stroje, které žijí v nepředvídatelných prostředích a vedou nepředvídatelné životy.
Je potřeba další výzkum. Potřebujeme vědět, zda tento princip platí napříč lidskou populací s různým původem, stravou a úrovní expozice životního prostředí.
Ale závěr je jasný. Stejná jiskra nevytváří vždy stejný oheň. Vše záleží na tom, co hoří. A poprvé máme jasnější mapu toho, co to „palivo“ vlastně je.
