Naukowcy odkryli komórki, od których zaczyna się rak płuc u palaczy

Brytyjscy naukowcy zidentyfikowali komórki, które mogą być punktem wyjścia do rozwoju groźnego raka płuc związanego z paleniem papierosów. Zmiany zaczynają się w tchawicy, a następnie rozprzestrzeniają się po płucach, wypierając zdrowe tkanki. Odkrycie może pomóc w przyszłości szybciej diagnozować i lepiej zapobiegać rakowi płaskonabłonkowemu płuc.

Zespół naukowców z University College London (UCL), Wellcome Sanger Institute oraz Uniwersytetu w Cambridge przeprowadził badanie naukowe w dziedzinie medycyny, które może zmienić podejście do wczesnego wykrywania raka płuc u ludzi. Skupiono się na raku płaskonabłonkowym płuc (LUSC) — to drugi najczęstszy podtyp nowotworu złośliwego płuc, szczególnie groźny dla osób palących papierosy, czyli narażonych na czynniki rakotwórcze.

Badania nad komórkami nowotworowymi pokazały, że zmiany nowotworowe w układzie oddechowym zaczynają się w konkretnej grupie komórek w tchawicy, czyli części dróg oddechowych.

To tzw. komórki podstawne układu oddechowego, które produkują białko Krt5 – ważne białko strukturalne dla budowy komórkowej. To właśnie z nich zaczyna się proces nowotworzenia. Z czasem komórki nowotworowe wypierają zdrowe komórki płucne i przejmują kontrolę nad coraz większym obszarem tkanki płucnej.

Jak powiedział prof. Sam Janes z UCL:

Podczas eksperymentów medycznych na myszach laboratoryjnych naukowcy zaznaczyli komórki z białkiem Krt5 i obserwowali ich rozwój w czasie. Jedna grupa zwierząt została wystawiona na działanie substancji rakotwórczych imitujących skutki palenia tytoniu, czyli na czynniki środowiskowe zwiększające ryzyko chorób nowotworowych płuc. W tej grupie komórki zaczęły się dzielić, rozrastać i rozprzestrzeniać po tkance płucnej. W drugiej, kontrolnej grupie badawczej, gdzie nie było toksycznych związków chemicznych, komórki pozostały w miejscu.

Wniosek? To właśnie ekspozycja na substancje rakotwórcze, takie jak dym tytoniowy, uruchamia procesy nowotworowe i zaburza naturalną równowagę komórkową w drogach oddechowych.

Normalnie w układzie oddechowym człowieka istnieje homeostaza komórkowa, czyli równowaga między różnymi typami komórek – są komórki podstawne (pełniące funkcję komórek macierzystych dróg oddechowych), a także komórki światła, które chronią wnętrze płuc i odpowiadają za prawidłowe funkcjonowanie nabłonka oddechowego.

Jak tłumaczyła dr Sandra Gómez-López z UCL:

Ale dym tytoniowy, zawierający substancje rakotwórcze i toksyny, wszystko zmienia. Równowaga biologiczna w drogach oddechowych znika. Pojedyncze uszkodzone komórki o właściwościach nowotworowych zaczynają dominować i zakłócają funkcjonowanie całego układu oddechowego.

Co więcej, analiza RNA (materiału genetycznego komórek) z tchawicy myszy i ludzi pokazała, że w miarę jak uszkodzone komórki Krt5 się rozrastają, pojawia się też więcej komórek przejściowych z innym genem — Krt13, związanym z dalszym rozwojem zmian nowotworowych. To może być kolejny etap transformacji nowotworowej i tworzenia się guza.

Odkrycie tzw. „komórki początkowej nowotworu płuc” otwiera nowe możliwości. Naukowcy chcą teraz zaprojektować strategie profilaktyczne, które pozwolą zatrzymać rozwój raka płuc zanim się w pełni rozwinie — albo przynajmniej uchwycić chorobę w jej wczesnym stadium, kiedy jest jeszcze możliwe skuteczniejsze leczenie nowotworu złośliwego płuc.

Jak podsumowuje prof. Sam Janes:

To krok w stronę skuteczniejszej walki z chorobą nowotworową, która każdego roku zbiera ogromne żniwo w postaci zgonów na całym świecie.