Mokslas ir IT

2019.09.11 09:13

Mokslų daktarė: vėžys nėra mirtiniausias mūsų priešas

Dr. Marija Ger2019.09.11 09:13

Žodis „vėžys” mūsų dienomis daugumai asocijuojasi toli gražu ne su žnypliuotu ežero gyventoju ir net ne su zodiako ženklu. Bene kiekvieną savaitę tenka perskaityti žiniasklaidoje, jog kažkas sukelia vėžį, gydo vėžį, padeda išvengti vėžio arba nuo vėžio mirė.

Vėžys nėra mirtiniausias mūsų priešas: pavyzdžiui, širdies ir kraujotakos sistemos ligos kasmet nusineša daugiau gyvybių, nei visos vėžio atmainos kartu sudėjus. Nepaisant statistikos, jokia kita liga, jos atsiradimas ir gydymas nėra apipinta tokia šiuolaikinių mitų gausa, kaip vėžys.

Kaip išsivysto vėžys?

Ar tikrai mokslininkai ir gydytojai mažai žino, kaip ir kodėl išsivysto vėžys? O jei ir žino, tai slepia nuo plačios visuomenės? Iš tiesų mokslas yra sukaupęs milžinišką žinių apie vėžį kiekį. Ir jokiu būdu jų neslepia. Nebent ne visada pakankamai stengiasi, kad tos žinios būtų pateiktos suprantamai plačiajai visuomenei.

Vėžys išsivysto, kai buvusi normali kokio nors organo ląstelių grupė pradeda elgtis savanaudiškai, nekontroliuojamai daugintis ir užgrobia organizmo resursus. Tai ima kenkti organui, kuriame ši maištinga kolonija suveši. Normali organizmo ląstelė gyvena visiško totalitarizmo sąlygomis, atlieka užprogramuotą funkciją, dauginasi tik tuomet, kada liepiama. Jeigu ląstelės veikla sutrinka, ji gauna įsakymą susinaikinti. Šalinant nestandartines ląsteles aktyviai dalyvauja ir imuninė sistema.

Kaip yra organizuota ląstelė, kas reguliuoja ląstelių veiklą ir kiek visko turi sutrikti, kad išsivystytų navikas, tiriama jau ne vieną šimtmetį. Tačiau pastaruosius trisdešimt metų mokslas apie ląstelės veiklos reguliavimą vystėsi ypač sparčiai, kartu su metodais, leidusiais pradėti tyrimus jau molekuliniu lygmeniu. Per pastaruosius 30 metų net 9 Nobelio premijos buvo įteiktos už atradimus, tiesiogiai susijusius su vėžio tyrimais, įskaitant 2018 m. premiją medicinos ir fiziologijos srityje už vėžio terapijos būdus, pagrįstus imuninės sistemos gebėjimu atakuoti vėžines ląsteles.

Kaip tiriamas vėžys?

Vėžinių susirgimų priežasčių tyrimams bei priešvėžinių vaistų bandymams yra naudojamos vėžinių ląstelių kultūros. Vėžinės ląstelės pagal apibrėžimą turi polinkį dalintis neribotai, todėl ląsteles, išskirtas iš išpjauto naviko, dažnai galime auginti specialiuose tam pritaikytuose induose. Būtent vėžinių ląstelių kultūros suteikė mums neįkainojamų žinių apie vėžį ir apie sveikų ląstelių gyvenimą ir veiklą.

Mes supratome, kokie molekuliniai mechanizmai reguliuoja ląstelės dalijimąsi, specializuotų funkcijų atlikimą, bendravimą su aplinkinėmis ląstelėmis, mirtį; atradome daugybę netikėtų ląstelės gyvenimo subtilybių. Pamatėme, kaip sudėtingai ląstelėje viskas reguliuojama per tinklą, kuriame dalyvauja šimtai, net tūkstančiai skirtingų baltymų – pagrindinių gyvybės makromolekulių. Ir kaip tame tinkle susipina skirtingi viduląsteliniai procesai. Pamatėme, kokie sutrikimai paprastai reikalingi, kad tas reguliavimas išsibalansuotų ir ląstelė pasuktų vėžio keliu.

Viso pasaulio laboratorijose yra išvesta, aprašyta ir naudojama daugybė vėžinių ląstelių linijų, vadinamų standartinėmis. Išvesdami tokias linijas mokslininkai įsitikino, jog kiekvieno organo vėžys yra skirtinga liga. Ląstelės nekontroliuojamai dalijasi, metastazuoja į kitus organus – molekuliniu lygmeniu liga gali būti sukelta visiškai skirtingų priežasčių ir reikalauja skirtingų vaistų kovai su ja. Vėliau buvo suprasta, jog ir to paties organo vėžys būna skirtingos kilmės ir vėlgi iš esmės skiriasi molekuliniu lygmeniu.

Pavyzdžiui, skiriami trys pagrindiniai krūties karcinomos tipai. Dviejų tipų gydymui gali būti pritaikyti vaistai, efektyviai slopinantys ir net pagydantys šį vėžį. Tik trečiojo tipo krūties vėžys (trigubai neigiamo tipo), kuris sudaro apie 15 proc. visų krūties vėžių, kelia rimtą pavojų.

Kiekviena standartinė vėžinių ląstelių linija atitinka konkretų vėžio tipą. Nuo eksperimentų su ląstelių linijomis prasideda visų potencialių priešvėžinių vaistų bandymai. Tai gali būti pagal teorinius skaičiavimus susintetinta medžiaga arba išskirta iš gydomuoju poveikiu pasižyminčio augalo. Tik parodžius būsimo vaisto efektyvumą ląstelių kultūroje ir paaiškinus jo veikimo mechanizmą, pereinama prie eksperimentų su gyvūnais.

Individualizuoto gydymo link

Kuo daugiau sužinome apie vėžį, tuo tiksliau galime klasifikuoti konkretų jo atvejį ir parinkti vaistus. Vėžys yra labai dinamiška liga. Viename navike galima aptikti skirtingų ląstelių sankaupas, ląstelės gali mutuoti ir kisti laikui bėgant. Be to, tirdami vėžines ląsteles mokslininkai suprato, jog vėžio atsiradimas ir jo atsparumas vaistams priklauso ne tik nuo pačios vėžinės ląstelės, bet ir aplinkinio audinio sąveikos su naviku, imuninės sistemos būklės. Todėl dėmesys koncentruojamas į individualizuotą mediciną, kai, parinkdami gydymą, gydytojai atsižvelgia į konkretaus paciento ypatumus.

Norint įvertinti individualių pacientų vėžinių ląstelių įvairovę, mutacijų spektrą, jautrumą vaistams, nuo standartinių vėžinių ląstelių linijų tyrėjams tenka grįžti prie ląstelių, išskirtų iš konkrečių pacientų. Tokios ląstelės vadinamos pirminėmis. Pirminių ląstelių kultūrą gaunama iš naviko, išpjauto operacijos metu, iš biopsijos medžiagos arba išskyrus vėžines ląsteles, cirkuliuojančias ligonio kraujyje. Pirminės ląstelės naudojamos vėžio tipui patikslinti arba moksliniams tyrimams. Ateityje planuojama sukurti metodus, kurie leistų, naudojant pirmines vėžines ląsteles, parinkti tinkamiausius vaistus arba geriau prognozuoti gydymo eigą.

Dr. Marija Ger ir doktorantė Eglė Žalytė kviečia apsilankyti Mokslo festivalio „Erdvėlaivis Žemė“ praktiniame užsiėmime „Kelionė į vėžio pasaulį“, kuris rugsėjo 17 dieną 12, 14 ir 16 val. įvyks VU GMC Biochemijos instituto Proteomikos centro V204 aud. (Saulėtekio al. 7, Vilnius). Jo metu išmoksite darbo su vėžinių ląstelių kultūromis pagrindų, susipažinsite su šiuolaikine mikroskopija ir kitais pažangiais vėžinių ląstelių tyrimo metodais, pamatysite, kaip atrodo mokslininko darbo diena ir nuo ko prasideda būsimų priešvėžinių preparatų tyrimai.