Naujame Sinsinačio universiteto vėžio centro mokslininkų vadovaujamame tyrime išsamiai aprašoma, kaip vario kaupimasis padeda išvalyti ląstelių inkstų ląstelių karcinomą (ccRCC) – dažniausiai pasitaikantį inkstų vėžį – augti ir progresuoti. Išvados buvo paskelbtos m Vėžio atradimas.
Varis yra būtinas mikroelementas, reikalingas energijai gaminti organizme ir leidžia žmonėms gyventi deguonies turinčioje atmosferoje.
Vėžio centro gydytoja Maria Czyzyk-Krzeska, medicinos mokslų daktarė, pagrindinė tyrimo autorė, teigė, kad padidėjęs vario kaupimasis yra susijęs su blogesniais pacientų, sergančių ccRCC, rezultatais. Taikydami daugiadisciplininį metodą, Czyzyk-Krzeska ir jos kolegos nustatė, kad ccRCC ląstelės kaupia daugiau vario, kai pereina nuo 1 stadijos iki metastazavusios ligos.
Komanda nustatė, kad didelis vario kiekis padeda vėžio ląstelėms gaminti daugiau specialaus fermento, kuris skatina jų energiją ir augimą. Tuo pačiu metu cukrus (gliukozė) padeda sukurti apsauginę molekulę, vadinamą glutationu. Ši molekulė išvalo toksinus ir sumažina žalingą vario poveikį, suteikdama vėžio ląstelėms papildomą išgyvenimo postūmį.
„Kitaip tariant, varis skatina organizuotą, daugiapakopį vėžio ląstelių prisitaikymą, kuris skatina naviko augimą”, – sakė Czyzyk-Krzeska, UC Medicinos koledžo Vėžio biologijos katedros profesorius. „Tai sukelia ląstelės metabolinės būklės pasikeitimą.”
Naudodama vienos ląstelės RNR sekos nustatymą ir erdvinę transkriptomiką, komanda atrado, kad ccRCC navikai turi medžiagų apykaitos „karštuosius taškus“ ir praturtintą nuo vario priklausomą energijos gamybą. Šios karštosios vietos yra arti kitų naviko ląstelių, turinčių proliferacinių savybių, būtinų naviko augimui.
„Tai labai svarbu, nes tai gali leisti mums daryti hipotezę, kad tas proliferacines ląsteles palaiko ląstelės, kurios yra aktyvios metaboliškai“, – sakė Czyzyk-Krzeska. „Taip pat galime spėlioti, kad kai kurios iš šių metaboliškai aktyvių ląstelių ilgainiui progresuoja ir tampa proliferacinės.”
Kiti žingsniai
Czyzyk-Krzeska pabrėžė, kad nors dabar geriau suprantama, kaip varis padeda augti ccRCC ląstelėms, vis dar tiksliai nežinoma, dėl ko varis kaupiasi šiuose navikuose.
Ekspertai mano, kad vario kaupimasis gali atsirasti dėl aplinkos poveikio, pvz., tabako rūkymo, elektroninių cigarečių naudojimo arba gaisro dūmų, kuriuose yra vario. Yra žinoma, kad veteranams yra didesnė inkstų vėžio rizika, o vario poveikis šaudmenims ar šaudyklose taip pat gali būti prisidedantis veiksnys. Tačiau vario įsisavinimą vėžio ląstelėse taip pat gali sukelti navikams būdingi mechanizmai.
Žvelgiant į priekį, Czyzyk-Krzeska teigė, kad tyrimai vis dar yra eksperimentiniuose etapuose, tačiau įgytos žinios atskleidė galimus pažeidžiamumus, kuriuos galima pašalinti naudojant naujus gydymo būdus. Ji pažymėjo, kad šie gydymo būdai gali atrodyti kaip bendras gydymas, skirtas tiek metabolinėms, tiek proliferacinėms ląstelėms.
Vario lygis pacientų mėginiuose taip pat gali būti naudojamas kaip biologinis žymeklis, leidžiantis nuspėti, koks agresyvus vėžys yra ir ar jis gali pasikartoti po pirminės operacijos.
Be Czyzyk-Krzeska laboratorijos molekulinės biologijos darbų, Icahno medicinos mokyklos Sinajaus kalne mokslų daktaras Julio Landero Figueroa atliko metalo analitinę chemiją, siekdamas nustatyti vario kiekį žmonių, gyvūnų ir ląstelių linijų modeliuose. Jarekas Melleris, mokslų daktaras, UC Biostatistikos, sveikatos informatikos ir duomenų mokslo katedros profesorius Medicinos koledže, prižiūrėjo ir atliko tyrimo bioinformatikos dalį.
„Tai tipiškas komandos mokslo pavyzdys ir poveikis, kurį jis gali turėti, kai skirtingų disciplinų žmonės, pavyzdžiui, chemikai, bioinformatikai, vėžio biologai ir gydytojai, dirba kartu“, – sakė Czyzyk-Krzeska. „Turite tokį skirtingų žinių derinį, pradedi kalbėti, ir atsitinka gerų dalykų“.