A daganatok lehetnek a legősibb többsejtű állatok egy új elmélet szerint

[origo]|2011. 04. 06., 15:58|Utolsó módosítás: 2011. 04. 08., 2:40|

Tumorsejtek

Több kutató már régóta feltételezi, hogy a rákos daganatok vizsgálata fontos dolgokat árulhat el a soksejtű állatok kialakulásáról. A tumorokban zajló szinte zabolátlan sejtosztódás éppen olyan folyamat, amelyet a valódi többsejtűség kialakulásához meg kellett fékezni. Ha megértjük, mely gének mutációi okozzák a daganatokat, azt is megfejthetjük, milyen gének kialakulása tette lehetővé a többsejtűekhez vezető evolúciós ugrást.

Egyes ráktípusok néhány éven belül ellenállóak lesznek a kezeléssel (kemoterápiával) szemben. A ma legelterjedtebb nézet szerint a tumoresejtek között evolúciós versengés zajlik. A versengés folyamán új mutációkat tartalmazó rezisztens klónok jelennek meg, amelyek azután a terápiás kezelés során "versenyelőnyüket" kihasználva (nem pusztítja el őket a gyógyszer) terjednek el a szervezetben.

Két neves asztrobiológus, Charles Lineweaver, a canberrai Ausztrál Nemzeti Egyetemről és a hazánkban is jól ismert Paul Davies a tempe-i Arizonai Állami Egyetemről azonban más magyarázattal állt elő. Ők elsősorban arra fektetik a hangsúlyt, hogy a rákos sejtek időnként "közösségként" képesek fellépni, amelynek tagjai együttes erőfeszítéssel érik el például, hogy a tumorba erek növekedjenek be, tápanyagot biztosítva a növekvő daganat összes sejtjének. Lineweaver és Davis értelmezésében a tumorsejtek közötti alapszintű együttműködés arra bizonyíték, hogy a rákos tumorok a többsejtű élőlények úgynevezett atavisztikus tulajdonságait hordozzák. Ezek olyan tulajdonságok, amelyek domináns jellegekként jelen voltak a többsejtűség kialakulásának hajnalán, de később más szabályozó mechanizmusok irányítása alá kerültek.

Metazoa 1.0

Szerintük tehát egy rákos tumor nem más, mint az állatvilág eredete idejéből itt maradt "élő fosszília". Ennek megfelelően a kutatók Metazoa 1.0-nak nevezték el a feltételezett tumorszabású többsejtű őst. Lineweaverék szerint ezek az organizmusok már megoldást találtak a korlátlan replikáció problémájára, de még nem sikerült teljesen ellenőrzésük alá vonni a sejtnövekedést és a sejtosztódást.

A Physical Biology szakfolyóiratban megjelent elmélet - szerzői szerint legalábbis - segít megmagyarázni a tumorok olyan szokatlan tulajdonságait, mint az említett érképzés, vagy az áttétek, szaknyelven metasztázisok kialakulása. Mivel az áttétképződés során daganatsejtek hagyják el a tumort, helyileg azok a  mutáns sejtek, amelyek létrehozzák őket, evolúciós hátrányba kerülnek az áttétet nem képző, utódaikat helyben tartó társaikkal szemben. Daviesék szerint az, hogy metasztázis mégis szinte mindig kialakul, azt bizonyítja, hogy a tumor nem fogható fel egyszerűen egyedi sejtekként, amelyek versenyeznek egymással a természetes szelekció révén. Sokkal inkább a sejtek összessége viselkedik egyedként, azaz soksejtű állatként.

Rákos sejtburjánzás (lila)

Lineweaver és Davies úgy gondolja, hogy az ezekben az első állatokban működő genetikai eszköztár valamennyiünkben megtalálható. A később jövő gének valószínűleg "elrontották" ezt, de mihelyt az újabb gének működésében valamilyen zavar következik be, az ősi gének újra visszanyerik eredeti funkciójukat. Így tehát a tumor nem egymástól függetlenül evolválódó sejtek együttese, amilyenek például a baktériumok, hanem jelentős mértékben együttműködő sejtek csoportja. Ebből következik, hogy míg a baktériumok szinte végtelen potenciállal rendelkeznek arra, hogy rezisztenciát fejlesszenek ki a kezeléssel szemben, a ráksejteknek véges a készletük a túlélési stratégiákból, amelyek több mint félmilliárd éve beléjük kódolódtak.

Támogatók és ellenzők

Mint várható volt, a szakemberek elég vegyes fogadtatásban részesítették Lineweaver és Davies forradalmi elképzelését, írja a New Scientist. Carlo Maley, aki a ráknál működő evolúciós folyamatokat tanulmányozza a San Franciscó-i Kaliforniai Egyetemen, például lelkesedik az új elméletért. A két kutató számos érdekes feltételezést ír le, mondja Maley.

Mások visszafogottabban nyilatkoznak. "Ötletes metafora" - mondja Mansi Srivastava, a massachusettsi Cambridge-ben lévő Whitehead Institute for Biomedical Research munkatársa, aki a gének - köztük a rákgének - evolúciójával foglalkozik. Úgy véli azonban, hogy túlzás a daganatokat az állati élet hajnaláról származó élő fosszíliának tekinteni. "Nincs bizonyíték például arra, hogy a vérerek kialakulásának képessége az állatok ősi tulajdonsága."

Lineweaver azonban nem ért egyet ezzel. "Nyilvánvaló, hogy a teljesen kifejlődött angiogenezis (érfejlődés) egyfajta protoangiogenezisből alakult ki" - mondja. "Számomra egyértelmű, hogy a protoangiogenezis valamilyen formája nagyon fontos szerepet tölthetett be a legősibb állatoknál."

Gyógyítható lesz a rák?

Davies szerint a tumorok a bennünk lévő Metazoa 1.0 újra felbukkanásai, egy ősi világ atavisztikus visszaköszönése, amikor a többsejtű élet egyszerűbb volt. "Ilyen értelemben a rák egy ránk leselkedő baleset."

Rákos mellszövetsejtek

Ha a két kutatónak igaza van, akkor a legegyszerűbb soksejtű szervezetek genomjai oly módon rejtik el a nyomra vezető jeleket, hogy a rák képes kikerülni a test ellenőrző mechanizmusait, és rezisztenciát alakít ki a kemoterápiával szemben. Davies és Lineweaver megközelítése arra utal, hogy a sejtek korlátozott számú útvonalat részesítenek előnyben, miközben genetikailag egyre instabilabbá és rosszindulatúbbá válnak. Ebből az következik, hogy a rák kezelhető lehet majd az orvosságok egy meghatározott összeállításával, amikor elterjed a személyre szabott orvoslás. "A rák egy korlátozott és alapvetően kiszámítható, atavisztikus ellenség" - mondja Lineweaver. "A rák evolúciós értelemben nem fejlődik sehová; ugyanúgy lép fel egy új betegben, ahogy a korábbiban kialakult."

Pesthy Gábor - Varga Máté