Sciencemag.cz
Doporučujeme
Věk, kdy se nádor objeví, by podle nejjednoduššího modelu musel záviset na počtu potřebných mutací, což ale příliš neplatí.
Mechanismy, které vedou k tomu, že buňka vytvoří nádor, jsou celkem známé, podrobněji je popisuje např. i v češtině vyšlá populárni kniha Jediná odrodilá buňka (autor Robert A. Weinberg, Academia 2003). Buňka musí postupně získat schopnost se neomezeně dělit, musí přestat odpovídat na regulační signály, dokázat vypnout předprogramovanou buněčnou smrt (apoptózu), na závěr se pak i šířit organismem (metastázovat). A ještě je tu několik dalších podmínek.
Pokud by k tomu všemu stačila jediná mutace (ta by dala buňce rovnou všechny potřebné vlastnosti), mohlo by k ní dojít kdykoliv, nezávisle na věku. To ale neodpovídá realitě, ostatně oněch kroků-mutací musí buňka opravdu téměř vždy udělat víc a postupně – Weinberg ve své knize uvádí, že typicky 4-6. Prostě co buňka, to ruleta, rakova vznikne, když na jedné ruletě cosi padne po x-té.
Vědci z University of Colorado nyní ale ukazují problémy tohoto ruletového modelu. Samozřejmě rakovina se může objevit už v raném věku (mutaci dotyčný už má), rychlost mutací ovlivňují vnější vlivy. Nicméně i tak, různé druhy rakoviny vyžadují v typickém případě ve skutečnosti různý počet mutací. Např. tzv. mezoteliom vystačí coby velká s mutací jedinou, nádor slinivky vyžaduje 4, rakovina tlustého střeva až 11. Přitom se ale tyto nádory objevují spíše ve stejném věku a růst této s pravděpodobnosti s věkem je podobný (hlavně po šedestátce). Také některé druhy rakoviny vznikají z kmenových buněk, jichž je velký počet, jiných je jen pár. Opět ale neplatí, že rakoviny z první skupiny propukají mnohem dříve. (Stejně tak velryba nedostane rakovinu rychleji než myš, i když má více kandidátů na mutace; to se však dá vysvětlit různou rychlostí metabolismu, tedy různou rychlostí mutací, různou mírou poškozování buněk kyslíkovými radikály atd.)
Spoluautor článku James DeGregori se odvolává na evoluci. V této souvislosti se obvykle konstatuje, že selekce prostě nemohla zabránit tomu, abychom trpěli rakovinou tehdy, když už to nesnižuje reprodukční potenciál. To je obecně pravda, ale nic to nevypovídá o konkrétních mechanismech. Autoři nové studie přicházejí proto s modelem, že v mládí působí selekce proti mutacím vedoucím k rakovině, později ale tento tlak ustává. Zase jde o model náhodných procesů (Monte Carlo), ale navržený trochu jinak. Ekosystém v těle/konkrétních tkáních v mladém věku zvýhodňuje buňky zdravé, posléze je tomu naopak (nebo alespoň ty zmutované jsou v menší nevýhodě). Rakovinné buňky v tomto modelu vznikají neustále, ale nedokáží svůj potenciál naštěstí pro hostitele plně rozvinout. Záleží hlavně na vnitřním prostředí, to zase odpovídá věku, přítomnosti dalších chemických látek atd.
A generalized theory of age-dependent carcinogenesis
eLife 2019;8:e39950 DOI: 10.7554/eLife.39950
Zdroj. Eurekalert.org a další
Poznámka: Šlo by dodat, že takto chápáno je pak rakovina stejně tak choroba stáří jako leccos jiného. A taktéž, že nadměrné dělení buněk je druhou stránkou jejich schopnosti přestat se dělit, která zase vede k degenerativním chorobám.
Starší studie z roku 2015 přináší ovšem opačné výsledky:
Za dvě třetiny nádorů může smůla
Na Johns Hopkins Kimmel Cancer Center vypracovali nový statistický model popisující vznik rakoviny.
Asi každý tuší, že za část nádorových onemocnění mohou genetické predispozice, za něco vnější vlivy typu kouření. Když se ale výzkumníci pokusili jednotlivé příspěvky kvantifikovat, vyšlo jim, že hlavním faktorem jsou náhodné mutace získané v průběhu života. Tudíž i hlavní příčinou onemocnění má být prostá smůla (bad genes vs. bad luck). Až 2/3 mutací, které nádorové onemocnění způsobují, vzniká opravdu náhodně při dělení buněk, bez speciálních spouštěčů z vnějšího prostředí. A naopak, pokud se třeba kuřáci dožijí vysokého věku, mají často tendenci to přičítat svým dobrým genům, faktem ale je, že měli mnohem spíš prostě štěstí.
Samozřejmě u různých typů rakoviny může být statistika různá, autoři výzkumu nicméně upozorňují, že třeba na zdravý životní styl v roli prevence spoléhat prostě moc nejde. Měli bychom hledat především systémová řešení pro včasnou diagnózu onemocnění, kdy bývá ještě účinný chirurgický zákrok.
Studie byla publikována v časopisu Science. Do statistik bylo zahrnuto celkem 31 tkání. Nepřekvapivě pravděpodobnost rakoviny konkrétního orgánu souvisí s počtem cyklů dělení příslušných kmenových buněk. Tím se vysvětluje, proč je třeba častější rakovina tlustého než tenkého střeva. Dalo by se tvrdit, že tlusté střevo je prostě vystaveno jiným faktorům, jenže třeba u myší je poměr nádorů obou částí střeva právě opačný – a opět to odpovídá tomu, jak rychle/často se u myší dělí příslušné kmenové buňky.
Některé typy rakoviny se v populaci vyskytují častěji, než by odpovídalo samotným buňkám – např. rakovina plic (šanci zvyšuje kouření) a kůže (slunce). I zde je ale nejčastější příčinou náhoda. Do statistiky nebyla zahrnuta rakovina prsu a prostaty, protože zde prý zatím neexistují spolehlivé údaje popisující dělení kmenových buněk.
„Variation in cancer incidence among tissues can be explained by the number of stem cell divisions,“ by C. Tomasetti et al. Science, www.sciencemag.org/lookup/doi/ … 1126/science.1260825
Zdroj: Johns Hopkins University School of Medicine / MedicalXpress.com
