Egy apró féreg vezetett áttöréshez a rák egyik ritka típusának kutatásában
Az angol Williamson család 2003-ban elvesztette Sue-t, az édesanyát egy ritka, neuroendokrin daganatos megbetegedésben. Nem sokkal a tragédia után a család több tagjánál kiderült, hogy ők is rendelkeznek az édesanya haláláért felelős hibás génnel.
A családfő a rákkutatás elkötelezett támogatójává vált. Anyagi hozzájárulásának köszönhetően, az ELTE kutatóit is felkérve nemzetközi együttműködés alakult a ritka, örökletes daganatos betegség kutatására. Legújabb eredményük a Disease Models and Mechanisms folyóiratban jelent meg.
Jelenleg a család négy gyermeke közül az ikerpárnál, Jennie-nél és James-nél fedezték fel, hogy a hibás gén, ami édesanyjuk halálát okozta, bennük is megvan. Mindkét testvérnél a nyakukban lévő vitális erek és idegek köré fonódó műthetetlen daganatokat találtak. Azon túl, hogy a hibás gén működése gyakran vezet áttétek kialakulásához, a daganatok sok esetben önmagukban is műthetetlenek anatómiai elhelyezkedésük miatt. Ha mégis lehetségessé válna a beavatkozás, akkor maga a műtét jelentene veszélyt, mivel egy rutinszerű érzéstelenítés is végzetes lehet e ritka, daganatos betegségben szenvedőknél.
Az angol családban az úgynevezett pheochromocytomák (PHEO) ritka, örökletes neuroendokrin tumorok okozzák az idő előtti elhalálozást. Ezek a mellékvese velőállományából kiinduló tumorok túlzott adrenalin-szerű hormonokat pulzálnak a keringésbe. A PHEO-t nehéz diagnosztizálni, mert más betegségeket, például magas vérnyomást utánozhat, így felismeréséig sok idő telhet el. Sokszor csak utólag, a váratlan elhalálozás körülményeit vizsgálva derül ki, hogy a beteg a ritka, neuroendokrin daganattal küzdött.
Nemzetközi kutatócsoport és az áttörés
„Dr. Anil Mehtával, a Dundee-i Egyetem kutatójával tizenhárom éve foglalkozunk tumorgenetikával. Az azóta már a családról elnevezett Williamson-mutáció kutatásának története úgy kezdődött, hogy a Williamson család Anil szomszédja Skóciában, Dundee-ban. A családfő felkereste Anilt, aki pedig nekem mesélt a tumor biológiai hátteréről – mondta Vellainé Takács Krisztina, a magyar kutatócsoport vezetője, az ELTE-n működő Diagnosztika és Terápia Kiválósági Program kutatója. „A Williamson-mutáció a szukcinát-dehidrogenáz (SDH) enzim B alegységét érinti. A B alegység hibája gyakran vezet daganatos áttétek kialakulásához, aminek a mechanizmusa jelenleg még nem ismert. Mivel az egér és patkány ennél a ritka tumornál nem bizonyultak jó modellszervezeteknek dr. Aamir Nazirhoz fordultunk, aki az indiai Központi Gyógyszeripari Kutató Intézet kutatója, és neurodegeneratív betegségeket modellez fonálférgek (Caenorhabditis elegans) felhasználásával.”
Egészséges és genetikailag módosított fonálféreg
Illusztráció: Vellainé Takács Krisztina / ELTE
A nemzetközi kutatócsoport közös munkája és a család együttműködése meghozta a remélt áttörést. „Az indiai és magyar egyetemek kutatóival közösen először tudtuk előállítani a Williamson-mutációt egy apró, mindössze egy milliméter hosszúságú féregben. Ez a felfedezés elengedhetetlen a káros hatások mechanizmusának megértéséhez, és segíthet rámutatni a rák lehetséges kezelésére” – mondta Anil Mehta, a Dundee-i Egyetem kutatója.
A Williamson féreg a PHEO kísérleti patkánya
A Williamson család hibás génje, az emberi szervezet energiatermelésében szerepet játszó, egyik fontos fehérjéjének, az úgynevezett SDHB fehérje szerkezetét változtatja meg. Az SDHB-fehérje funkciója a tudományos-fantasztikus irodalomból vett példával élve hasonlít a Vissza a jövőbe című filmekben Doki időutazó DeLorean sportkocsiját hajtó, vízzel működő „fluxuskondenzátorhoz”, ami a vízből hatalmas energiát képes előállítani. Az emberi szervezetben az energiatermelést egy ehhez hasonló biológiai rendszer folyamatos működése tartja fent. A biológiában az SDHB fontos eleme, az emberi fluxuskondenzátornak, vagyis annak a folyamatnak, ami az elfogyasztott tápanyagból energiát állít elő.
„A DNS genetikai manipulációjával nemzetközi csoportunk létrehozta az SDHB-gén meghibásodásának féregmodelljét. Azért választottunk férgeket a PHEO modellezéséhez, mert a férgek SDHB génje több százezer év alatt lényegében változatlan maradt. Az állati sejtekben általánosan működő energiagenerátor több mint 400 millió évvel ezelőtt tökéletesedett, és változatlanul működik ma is” – mondta Vellainé Takács Krisztina.
Reménykeltő eredmények
Az új modellállat egyértelmű siker. A férgekben megjelent a Williamson-mutáció, ami további, pontosabb vizsgálatok tesz lehetővé. Sikerült a kutatóknak szelektíven kezelni a Williamson mutáns férgeket úgy, hogy közben az egészséges férgek életben maradtak. Ez azt jelenti, hogy bizonyos hatóanyagok a Williamson férgeket elpusztítják, míg az egészséges állatokra nincsenek hatással. Vagyis a humán rákos sejtek ellen is lehetnek megfelelő hatóanyagok, amik teszteléséhez egy lépéssel közelebb kerültek a kutatók. Jelenleg nincs gyógymód a PHEO-tumorok ellen, de a kutatások eddigi eredményei új utakat nyithatnak a daganatos megbetegedéssel kapcsolatos vizsgálatokban és a tünetek felismerésében.
A kutatás részleteiről és eredményeiről Vellainé Takács Krisztina videóban számolt be a Diagnosztika és Terápia szakmai napján.
