Badacze powiązali dym papierosowy z różnymi typami raka płuc — News-Medical
Długotrwałe narażenie na dym papierosowy może zmieniać komórki macierzyste płuc, czyniąc je bardziej podatnymi na określone mutacje związane z rakiem. Badacze z Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa ustalili to w eksperymentach z wykorzystaniem organoidów — trójwymiarowych laboratoryjnych modeli tkanek. O wynikach opublikowanych 5 października w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences informuje News-Medical.
Sześć miesięcy ekspozycji na dym
Naukowcy stworzyli organoidy z prawidłowej tkanki płuc myszy i przez sześć miesięcy poddawali je działaniu kondensatu dymu papierosowego — mieszaniny substancji chemicznych i cząstek zawartych w dymie. Kluczowe wczesne wnioski sprawdzono również na organoidach z prawidłowej ludzkiej tkanki płucnej.
Z czasem zmieniały się programowanie epigenetyczne i aktywność genów w komórkach. W szczególności badacze odnotowali postępujące zmiany metylacji DNA i dostępności chromatyny — mechanizmów regulujących aktywację genów. Komórki nabywały cech stanu przedrakowego sprzyjającego powstawaniu guzów. Jednocześnie hamowane były szlaki sygnalizacji zapalnej i immunologicznej, a także geny związane z programowaną śmiercią komórek, w tym ZBP1.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Mutacje dały różne guzy
Po sześciu miesiącach ekspozycji badacze wprowadzili do organoidów zmutowany KRAS lub wyłączyli gen supresorowy nowotworów TP53, a następnie wszczepili komórki myszom. Guzy powstały wyłącznie z organoidów poddanych działaniu dymu i posiadających jedną z tych zmian genetycznych. Sam kondensat dymu nie powodował guzów, podobnie jak wprowadzenie tych zmian do kontrolnych organoidów bez wcześniejszego narażenia na dym.
Zmutowany KRAS prowadził głównie do powstawania słabo zróżnicowanych guzów z cechami gruczolakoraka płuc. Utrata TP53 powodowała raka płaskonabłonkowego. Za pomocą sekwencjonowania RNA pojedynczych komórek naukowcy powiązali gruczolakoraki wywołane przez KRAS ze zmienionym stanem komórek pochodzących od oskrzelikowo-pęcherzykowych komórek macierzystych, a płaskonabłonkowe guzy z niedoborem TP53 — ze stanem pochodzącym od podstawnych komórek macierzystych dróg oddechowych.
W guzach z mutacją KRAS szczególnie wyraźne było hamowanie ZBP1 i powiązanych z nim genów szlaku interferonowego. Autorzy przypuszczają, że osłabienie ochronnych mechanizmów śmierci komórek może pomagać w przetrwaniu komórek napędzanych przez KRAS. Wykryte zmienione stany komórek mogą w przyszłości stać się markerami molekularnymi wczesnego rozwoju różnych podtypów niedrobnokomórkowego raka płuc, jednak wymaga to dodatkowej weryfikacji eksperymentalnej.
