Tutkijat paljastivat geenin, joka heikentää syöpäkasvaimen kasvua suolistossa
Syövän kantasolut sijaitsevat erityisessä mikroympäristössä, kantasolulokerossa, joka säätelee niiden määrää ja aktiivisuutta. Vaaleanpunaiseksi värjättyjä kantasolulokeroita suolen adenoomakasvaimessa. Solujen tumat (DNA) on värjätty sinisiksi.
Uudet tutkimustulokset auttavat ymmärtämään mekanismeja, jotka johtavat erilaisiin suoliston kasvaimiin. Tutkijat osoittivat, että Lef1-geeni vähentää suolistosyövän kantasolulokeroita ja siten vaimentaa kasvaimen kehittymistä ja kasvua.
Syövän syntymekanismeja tutkiva ryhmä Helsingin yliopistossa raportoi juuri ilmestyneessä Science Advances -lehdessä uusia tutkimustuloksia suolistosyövän esiasteista, erityisesti syövän kantasoluista. Syövän kantasolut ylläpitävät kasvaimen kasvua, ja ne sijaitsevat erityisessä mikroympäristössä, kantasolulokerossa, joka säätelee niiden määrää ja aktiivisuutta. Kantasoluilla on tärkeä rooli syövän hoidossa.
Tutkimus on osa Helsingin yliopiston ja HUSin yhteistä iCAN-lippulaivahanketta, jonka tavoitteena on kehittää uusia ratkaisuja yksilölliseen syöpälääketieteeseen.
Lef1-geeni ei lisää solujen kasvua, vaan vähentää kantasolulokeroita
Tuoreessa tutkimuksessa tutkijat osoittivat, että Lef1-geeni vaimentaa syöpäkasvaimen kehittymistä ja kasvua. Vaikutus perustuu Lef1-geenin kykyyn estää syövän kantasolulokeroiden muodostumista.
– Lef1-geeni löydettiin 30 vuotta sitten, ja 20 vuotta sitten sen toiminnan todettiin liittyvän suolistosyöpään. Tämän jälkeen oletettiin, että Lef1 toimii kuten sen sukulaisgeeni Tcf4, joka lisää solujen kasvua terveessä suolessa ja syövän esiasteissa, polyypeissä ja adenoomissa, kertoo Akateemikko Kari Alitalo.
Näin ei kuitenkaan ole. Lef1-geeni ei ilmene terveessä suolessa, mutta sen sijaan se alkaa toimia kasvainsoluissa ja estää niissä syövän kantasolulokeroiden muodostumista. Kun tutkimuksessa estettiin Lef1-geenin ilmeneminen, syövän kantasolulokerot lisääntyivät ja syöpäpesäkkeiden kasvu kiihtyi.
Tutkijat havaitsivat myös, ettei Lef1-geeni toimi paksusuolen niin sanotuissa sahalaitakasvaimissa. Näissä kasvaimissa lisääntyneet kantasolulokerot muodostavat sahalaitakuvion kasvaimen pintasolukossa.
Tutkimustulokset auttavat ymmärtämään kantasolujen roolia syövän esiasteissa
Syövän kantasoluihin kohdentuvat hoidot ovat avainasemassa syövän hoidossa. Kantasoluilla on pidempi elinikä kuin erilaistuneemmilla soluilla, joilla on syöpäkasvaimessa lyhyt elinikä ilman hoitoakin. Terveessä suolessa useimmat erilaistuneet solut, kuten limaa tai suolihormoneja tuottavat tai ravintoa elimistöön siirtävät solut, uusiutuvat kantasoluista monimutkaisen geeniohjelman mukaisesti alle viikossa. Samalla ”vanhat” suolen solut poistetaan ulosteisiin.
Tähän normaaliin geeniohjelmaan tulee oikosulku, kun DNA-vaurio aktivoi syöpägeenin tai estää solujen kasvua rajoittavan geenin toimintaa. Tällöin liiallinen kasvu ikään kuin jää päälle normaalisoluissa, ja ne altistuvat muiden geenien mutaatioille, joita tarvitaan syövän esiasteen kehittymiseen elimistöön tunkeutuvaksi syöpäkasvaimeksi. Tämä on yleensä hidas prosessi, joka vaatii vuosikausia. Siksi suolistosyövän esiasteita kannattaa poistaa suolen tähystyksen yhteydessä, varsinkin iäkkäiltä henkilöiltä.
Lef1-geenin tehtävä elimistössä on säädellä sen alaisuudessa toimivien geenien toimintaa. Tutkimuksen tulokset auttavat löytämään näiden joukosta sellaisia geenejä, joihin kantasolulokeroiden toimintaa estäviä lääkeaineita voidaan paksusuolen syövän hoidossa kohdentaa.
Lisätiedot
Kari Alitalo, Akateemikko, Helsingin yliopisto
+358505003572
Sarika Heino, FM, tutkija, Helsingin yliopisto
Alkuperäinen artikkeli: Sarika Heino1, Shentong Fang1,2, Marianne Lähde1, Jenny Högström1, Sina Nassiri3, Andrew Campbell4,5, Dustin Flanagan4,5, Alexander Raven4,5, Michael Hodder4,5, Nadia Nasreddin6, Hai-Hui Xue7, Mauro Delorenzi3,8,9, Simon Leedham6, Tatiana Petrova8,9, Owen Sansom4,5, Kari Alitalo1*. Lef1 restricts ectopic crypt formation and tumor cell growth in intestinal adenomas, Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.abj0512
1) Translational Cancer Medicine Program (CAN-PRO), iCAN Digital Precision Cancer Medicine Flagship and Wihuri Research Institute, Faculty of Medicine, HiLIFE-Helsinki
Institute of Life Science, Biomedicum Helsinki, University of Helsinki, 00014 Helsinki,
Finland. 2) School of Biopharmacy, China Pharmaceutical University, Nanjing
211198, P.R. China. 3) Bioinformatics Core Facility, SIB Swiss Institute of Bioinformatics,
Lausanne, Switzerland. 4) Cancer Research UK Beatson Institute, Garscube Estate,
Glasgow G61 1BD, UK. 5) Institute of Cancer Sciences, Garscube Estate, Glasgow G61
1QH, UK. 6) Intestinal Stem Cell Biology Laboratory, Wellcome Trust Centre for Human
Genetics, University of Oxford, Oxford OX3 7BN, UK. 7) Center for Discovery and
Innovation, Hackensack University Medical Center, Nutley, NJ 07110, USA. 8) Department
of Oncology, University of Lausanne and CHUV, Epalinges, Switzerland. 9) Ludwig
Institute for Cancer Research Lausanne, Epalinges, Switzerland.
*Corresponding author.
iCAN – Digitaalisen yksilöllisen syöpälääketieteen lippulaiva
Helsingin yliopiston ja HUSin yhteinen iCAN-tutkimushanke on yksi Suomen Akatemian kymmenestä lippulaivasta. iCAN luo uutta tietoa syövän täsmälääketieteen ja digitaalisen terveyden rajapinnassa ja mahdollistaa uusien hoitojen kehittämistä ja terveysalan innovaatioita.