Ракът може да оставя следи и извън тъканта, която вече изглежда злокачествена.
При мъжете една от тях може да бъде загубата на Y хромозомата в клетки, които на пръв поглед изглеждат напълно нормални, показва ново изследване.
До този изненадващ извод стигат авторите на проучване на тъканни проби от мъже със и без онкологично заболяване.
Клетките в непосредствена близост до туморите показват по-честа загуба на Y хромозомата в сравнение с нормалните тъкани на мъже без рак. В самите туморни клетки тази загуба е още по-изразена.
„Това, което ни изненада най-много, беше, че загубата на Y хромозомата не се ограничаваше само до самия тумор“, казва Дан Теодореску, директор на Центъра за изследване на рака към Университета на Аризона и старши автор на изследването, пред ScienceAlert.
Какво представлява загубата на Y хромозомата?
Повечето клетки в мъжкия организъм съдържат една X и една Y хромозома. Понякога обаче при клетъчното делене една от новообразуваните клетки губи Y хромозомата.
Когато такива клетки продължат да се делят, могат да се образуват участъци от тъкан, в които част от клетките съдържат Y хромозома, а други – не. Това явление е известно като мозаична загуба на Y хромозомата.
Подобни промени в генетичния материал и механизмите, които определят поведението на клетките, са сред важните направления в съвременната биомедицинска наука.
Над 4,3 милиона клетъчни ядра под микроскоп
За да установят къде се срещат подобни участъци, Теодореску и колегите му анализират 1000 архивирани тъканни проби от 405 мъже, взети от 11 основни органа.
Учените използват флуоресцентна in situ хибридизация (FISH) – метод, който им позволява да визуализират X и Y хромозомите в повече от 4,3 милиона клетъчни ядра. Сравнявайки сигналите от двете хромозоми, екипът успява да оцени степента на загуба на Y хромозомата във всяка от пробите.
На базата на съотношението между тези сигнали изследователите определят стойност за всяка тъканна проба. Тъй като една проба може да съдържа различни видове клетки – например епителни, имунни и стромални, – тази стойност характеризира тъканта като цяло.
Това не означава, че всяка клетка в проба с по-слаб Y сигнал е загубила хромозомата си. За да проверят надеждността на метода, учените сравняват резултатите с измервания на активността на гени, разположени върху Y хромозомата, в 25 проби от метастатичен рак на простатата.
От здрава тъкан към тумор се очертава ясен градиент
Резултатите показват отчетлив градиент. Нормалната тъкан от мъже без рак запазва най-силен сигнал за Y хромозомата. В тъканта, която изглежда нормална, но се намира непосредствено до тумор, сигналът е по-слаб.
Най-слаб е той в самия тумор. Степента на загуба на Y хромозомата варира при различните видове рак, като най-силно изразена е при колоректалните тумори.
При 49 мъже изследователите разполагат както с проби от тумора, така и с проби от съседна, видимо нормална тъкан от същия орган. От тях 33 са с рак на пикочния мехур, осем – с рак на простатата, а останалите осем – с други онкологични заболявания.
И при тези пациенти туморната тъкан показва по-голяма загуба на Y хромозомата в сравнение с околните тъкани.
За сметка на това тъкани от органи, отдалечени от мястото на тумора, като цяло не показват съществена разлика спрямо нормалните тъкани на мъже без рак.
По-изразената загуба се концентрира именно в привидно нормалната тъкан непосредствено около тумора. Това обаче не означава, че тези клетки непременно ще се превърнат в ракови.
„Много от клетките около туморите изглеждаха напълно нормални под микроскоп. Но при изследването с FISH те вече показваха признаци на загуба на Y хромозомата“, обяснява Теодореску.
Следи от промяната се появяват още преди инвазивния рак
При повторен анализ на вече съществуващи данни за рак на пикочния мехур учените установяват тенденция активността на гените, свързани с Y хромозомата, постепенно да намалява при прехода от предракова тъкан към инвазивен рак.
При друга група проби от пикочен мехур разликата между предраковите изменения и инвазивните тумори при петима души остава съвсем малко под общоприетия праг за статистическа значимост.
Важно е обаче да се уточни, че учените са анализирали различни тъканни проби в определен момент, а не са проследявали едни и същи клетки с течение на времето, докато се развива ракът.
Каква е ролята на възрастта?
Известно е, че с напредването на възрастта загубата на Y хромозомата става по-честа в кръвните клетки. Процесите на стареене на организма и свързаните с тях клетъчни промени отдавна са важна област на научните изследвания.
В настоящото проучване по-напредналата възраст е свързана с по-голяма загуба на Y хромозомата в нормалните тъкани на мъже с рак, включително в органи, разположени далеч от самия тумор.
Подобна зависимост обаче не се наблюдава нито при тъканите на мъже без онкологично заболяване, нито в самите тумори.
Според Теодореску самото стареене трудно може да обясни защо загубата на Y хромозомата е особено отчетлива именно в непосредствена близост до туморите.
Причина за рака или последица от средата около тумора?
Остава ключовият въпрос: допринася ли загубата на Y хромозомата за възникването на рак, или условията, създадени от онкологичното заболяване, дават предимство на клетки, които вече са изгубили тази хромозома?
Настоящото изследване не позволява да се определи коя от двете възможности е вярна.
„Нашето проучване показва връзка между загубата на Y хромозомата и развитието на рак, но само по себе си не доказва причинно-следствена зависимост“, подчертава Теодореску.
За да бъде установена подобна връзка, учените би трябвало например да докажат, че изкуственото предизвикване на загуба на Y хромозомата увеличава вероятността клетките да станат ракови. Друг възможен подход е да се покаже, че предотвратяването на тази загуба намалява образуването на тумори.
Подобни експерименти биха могли да дадат отговор на въпроса за причинно-следствената връзка по начин, който настоящото сравнение между различни тъканни проби не позволява.
Възможен бъдещ маркер за по-ранно откриване на рак
Едно от потенциалните медицински приложения на откритието е свързано именно с видимо нормалната тъкан около туморите.
Ако при биопсия бъде пропуснат малък тумор, но бъде взета проба от намираща се в близост тъкан, установяването на загуба на Y хромозомата би могло в бъдеще да насочи лекарите към необходимостта от допълнителни изследвания.
Развитието на все по-прецизни методи за медицинска диагностика и откриване на изменения, които не могат да бъдат забелязани с просто око, е в основата на голяма част от напредъка на съвременната медицина.
„Потенциално – да, макар че засега това е възможност за бъдещето, а не метод, който се използва в клиничната практика“, казва Теодореску.
Самото проучване не проверява дали подобен подход при биопсия действително би бил ефективен.
За да се установи това, ще бъдат необходими проучвания, при които пациентите се проследяват във времето. Те трябва да покажат и доколко точно подобен маркер би могъл да показва наличието на рак.
Ограничения на изследването
Настоящото проучване е проведено върху сравнително малки архивирани проби. От общо 2917 събрани материала само 1000 преминават успешно проверките за качество на изображенията.
Освен това само при 10 мъже изследователите разполагат с нормална тъкан от орган, който се намира далеч от мястото на онкологичното заболяване.
Затова въпросът дали загубата на Y хромозомата действително може един ден да се използва за по-ранно откриване на рак тепърва трябва да бъде изследван.
Проучването е публикувано в научното списание JCI Insight.
Важно: Този материал има информационен характер и не представлява медицински съвет, диагноза или препоръка за лечение. При въпроси или притеснения, свързани със здравословното ви състояние, консултирайте се с квалифициран медицински специалист.
