Megtalálták a rákbetegség legősibb gyökereit

A rák egyidős a soksejtű életformák kialakulásával a Földön, és valószínűleg sosem lehet majd teljesen megszabadulni tőle.

Évente 7,6 millióan halnak meg rákban világszerte, és sajnos Magyarország a második helyen áll a halálozási ranglistán (a népesség számához képest). Legyőzhető-e valaha teljesen a rák? A Kieli Egyetem kutatói szerint nem.

„A rák egyidős a soksejtű élet kialakulásával a Földön, és valószínűleg sosem lehet teljesen kiirtani” - írta Thomas Bosch professzor, aki egy nemzetközi kutatócsoport élén tanulmányozta a rák eredetét. A csoport e héten tette közzé eredményeit a Nature Communications folyóiratban.

A rosszindulatú daganatokat (tumorokat) az úgynevezett rákgének (onkogének) okozzák. Ezek olyan gének, amelyek normális állapotukban a sejtek helyes osztódását szabályozzák, meghibásodásuk esetén azonban a sejtek vég nélküli osztódásba kezdenek, azaz kialakul a daganat.

A plöni Max Planck Evolúciós Biológiai Intézet két kutatója, Tomislav Domazet-Lošo és Diethard Tautz már évek óta tanulmányozza bioinformatikai módszerekkel a kérdést, mikor jelentek meg a tumorok az evolúció folyamán. „Váratlan felfedezést tettünk az állatok egy ősi csoportjában. Adataink arra utalnak, hogy már az első soksejtű szövetes állatokban megvolt a legtöbb olyan gén, amely ma rákot okoz az emberben” - mondta Domazet-Lošo.

Időzített bomba

Régi elmélet, hogy a rák egyidős a soksejtű életformák kialakulásával. Az első csalánozók (pl. medúzák) körülbelül 650 millió éve jelentek meg a Földön. Bennük kellett először megvalósulnia a különböző feladatokat ellátó sejtek harmonikus együttélésének, azaz nem lehetett már "ész nélkül osztódni". A rák evolúciós elmélete szerint ez a probléma azóta is időzített bombaként ketyeg az állatvilágban, így az embernél is.

Eddig azonban hiányzott a közvetlen bizonyíték arra, hogy a legősibb állatok valóban megbetegedhetnek-e rákban, illetve mi lehet a folyamat molekuláris mechanizmusa.

Egészséges hidra polip (balra) és tumoros hidra (jobbra) Forrás: Klimovich/CAU

Tumoros polipok

Ezt a kérdést sikerült megválaszolnia most a Thomas Bosch által vezetett kutatócsoportnak. A kutatók több éve tanulmányozták a törzsfejlődés egyik legősibb állatcsoportja, az első valódi szövetes soksejtű állatok, a csalánozók csoportjába tartozó hidrák (Hydra) őssejtjeit és szövetnövekedési sajátosságait. A csoportnak most először sikerült tumoros polipokat felfedezni a hidrák két fajában. Ez bizonyítja, hogy valóban léteznek tumorok ezekben az egyszerű és evolúciósan ősi állatokban.

A csoport visszakövette a tumorok sejtes kiváltó okát is az egész testtengely mentén. Elsőként sikerült kimutatniuk, hogy az ivari differenciációra programozott őssejtek halmozódnak fel nagy mennyiségben, és ezeket nem távolítja el természetes úton a programozott sejthalál. Érdekes módon ezek a tumorok kizárólag a nőivarú hidra polipokat érintették, és hasonlítottak az emberekben előforduló petefészekrákokhoz.

„Amikor részletesebb molekuláris elemzésnek vetettük alá a tumorokat, találtunk egy gént, amely drámaian aktívvá válik a tumorszövetben, és normális esetben megakadályozza a programozott sejthalált” - mondta a tanulmány egyik társszerzője, Alexander Klimovich. „Mivel a sejthalál működésképtelensége sok emberi ráktípus növekedéséért és szóródásáért is felelős, meghökkentő a hasonlóság a hidráknál és az embereknél megfigyelhető rák között.”

A kutatók harmadik felfedezése az volt, hogy a tumorsejtek invazív módon viselkednek. Ez azt jelenti, hogy ha a tumorsejteket egészséges szervezetbe juttatták be, akkor képesek voltak ott tumornövekedést kiváltani. A csoport ebből levonta a következtetést, hogy a ráksejtek invazív jellege szintén evolúciósan ősi sajátosság.

A rákkutatásra csak az USA-ban 500 milliárd dollárt fordítanak évente. A világméretű kutatások eredményeképpen javultak a rákmegelőző, a diagnosztikai és a kezelési módszerek, de sokak szerint az igazi áttörés akkor következhet be, ha sikerül megérteni a rák természetét az evolúcióval összefüggésben. A kutatócsoport szerint eredményeik ebben is segítenek.

„Tanulmányunk alapján valószínűtlen, hogy a rák ellen az 1970-es években meghirdetett háborút valaha is meg lehet nyerni. Azonban az ellenség megismerése már a felbukkanásától kezdve a legjobb módja annak, hogy felvegyük vele a küzdelmet és sok csatát nyerjünk ellene” - mondta Bosch.