Massachusetts Institute of Technology ja Harvardin yliopiston tutkijaryhmä on löytänyt mekanismeja, jotka vaikuttavat tähän dynamiikkaan.
Instituutin julkaiseman tiedotteen mukaan Massachusettsin teknillisessä instituutissa (MIT) tehty tieteellinen läpimurto on osoittanut, että ”rasvainen ruokavalio muuttaa maksan solujen rakennetta ja lisää niiden muuttumista syöpäsoluiksi”.
Cell-lehdessä julkaistu tutkimus osoitti, että rasvaisen ruokavalion aiheuttaman jatkuvan stressin alaisena kypsät maksan hepatosyytit taantuvat epäkypsään tilaan, joka muistuttaa kantasolujen tilaa.
Tämä muutos on selviytymisstrategia jatkuvissa epäsuotuisissa olosuhteissa, mutta pitkällä aikavälillä se tekee näistä soluista alttiimpia mutaatioille, jotka voivat käynnistää kasvaimen muodostumisen.
Tutkimuksen aikana tutkijat havaitsivat, että lähes kaikilla hiirillä, jotka saivat rasvaisen ruokavalion, kehittyi maksasyöpä . Tiimi, jota johti Alex K. Shalek , lääketieteellisen tekniikan ja tieteen instituutin johtaja, sekä Omer Yilmaz ja Wolfram Gessling myös Massachusetts Institute of Technologyyn ja Harvardiin liittyvistä laitoksista, korosti näiden tulosten merkitystä, koska ne viittaavat olemassaoloon perustavia geneettisiä mekanismeja, joita voidaan käyttää farmakologisen vaikutuksen kohteina syövän riskin vähentämiseksi.
Tutkimuksen analyysi
Solutasolla tehty vaikutusten analyysi osoitti, että varhaisessa vaiheessa rasvaisen ruokavalion vaikutuksen jälkeen hepatosyytit aktivoivat geenejä, jotka edistävät niiden selviytymistä ja lisääntymistä, jolloin ne olivat vähemmän alttiita apoptoosille (ohjelmoidulle solukuolemalle). Samanaikaisesti laski niiden geenien aktiivisuus, jotka ovat välttämättömiä maksan aineenvaihdunnalle ja erittymiskyvyille. Konstantin Tsouanasin, tohtoriopiskelijan ja tutkimuksen toisena tekijänä, mukaan tämä prosessi osoittaa, että ”yksittäinen solu asettaa etusijalle oman selviytymisensä kudoksen kollektiivisten toimintojen kustannuksella” .
Tämä dedifferensiaation ilmiö on progressiivinen. Jotkut muutokset tapahtuvat nopeasti rasvaisen ruokavalion aloittamisen jälkeen, kun taas välttämättömien metabolisten entsyymien määrän väheneminen vie enemmän aikaa vakiintua. Asiantuntijat ovat huomanneet, että menettämällä kypsän solutunnistuksensa hepatosyytit valmistautuvat tahattomasti pahanlaatuiseen muutokseen vastauksena mihin tahansa myöhempiin mutaatioihin.
Zuanasin mukaan ”nämä solut ovat jo aktivoineet juuri ne geenit, joita ne tarvitsevat syövän kehittymiseen. Ne ovat jo poikenneet kypsästä identiteetistä, joka muuten heikentäisi niiden lisääntymiskykyä. Heti kun solu havaitsee virheellisen mutaation, se siirtyy lisääntyneen aktiivisuuden tilaan ja saa joitakin syövän oireita.”
Massachusettsin teknillisen instituutin tutkijaryhmä on tunnistanut useita geenejä ja transkriptiotekijöitä, joilla on ratkaiseva rooli tässä solujen uudelleenohjelmoinnissa. Yksi keskeisistä löydöksistä on se, että jotkut näihin geeneihin vaikuttavat lääkkeet on jo hyväksytty pitkälle edenneen rasvamaksan hoitoon.
Esimerkkinä voidaan mainita lääke, joka vaikuttaa kilpirauhashormonin reseptoriin ja jota käytetään erityisesti MASH:n fibroosin hoitoon, sekä toinen kliinisissä kokeissa oleva hoito, joka aktivoi HMGCS2-entsyymin. Tutkimuksessa havaittiin myös SOX4, transkriptiotekijä, joka on yleensä inaktiivinen aikuisten maksassa ja aktiivinen vain kohdunsisäisen kehityksen aikana, potentiaalisena kohteena tuleville hoitomenetelmille.
Vahvistaakseen johtopäätöksensä ihmisillä tutkijat analysoivat maksakudosnäytteitä potilaista, jotka olivat eri sairauden vaiheissa , mukaan lukien henkilöt, joilla oli maksavaurioita, mutta joilla ei ollut kehittynyt syöpää. Analyysi osoitti, että normaalin maksan toiminnan kannalta tärkeiden geenien ilmentyminen oli vähentynyt ja epäkypsien solujen tilaan liittyvien geenien ilmentyminen lisääntynyt, mikä vastaa hiirillä havaittua kaavaa. Lisäksi nämä geenien ilmentymisprofiilit osoittautuivat käyttökelpoisiksi potilaiden eloonjäämisen ennustamisessa.
”Potilaat, joilla oli korkeampi ilmentyminen näistä geeneistä, jotka edistävät solujen eloonjäämistä ja aktivoituvat rasvaisella ruokavaliolla, elivät lyhyemmän ajan kasvaimen kehittymisen jälkeen. Ja jos potilaalla on alhaisempi ilmentyminen geeneistä, jotka tukevat maksan toimintaa, hän elää myös lyhyemmän ajan”, Tsouanas selitti.
Tutkimus osoittaa, että vaikka hiirillä havaitut vaikutukset johtavat kasvaimen kehittymiseen noin vuodessa, ihmisillä tämä prosessi voi kestää noin 20 vuotta , riippuen ruokavaliosta ja muista riskitekijöistä, kuten liiallisesta alkoholinkäytöstä tai virusinfektioista.
Nämä tekijät voivat myös edistää maksakudosten palautumista epäkypsään tilaan, mikä vahvistaa ravitsemuksen ja karsinogeneesin välisen yhteyden.Tiimi aikoo tutkia tarkemmin mekanismeja, jotka voisivat kumota rasvaisen ruokavalion haitalliset vaikutukset. Seuraavien tutkimusten kohteena on selvittää, voiko paluu normaaliin ruokavalioon tai laihtumista edistävien lääkkeiden, kuten GLP-1-agonistien, käyttö palauttaa kypsien maksasolujen toiminnan ja vähentää kasvainten kehittymisen riskiä.Lisäksi tutkijat yrittävät selvittää, voiko jokin havaituista transkriptiotekijöistä olla tehokas terapeuttinen kohde estämään maksan sairauden etenemistä syöväksi.Puhuessaan näiden tulosten merkityksestä, Shalek korosti: ”Nyt meillä on kaikki nämä uudet molekyylikohteet ja parempi ymmärrys biologisten prosessien taustalla olevista tekijöistä, mikä voi avata meille uusia mahdollisuuksia parantaa potilaiden hoitotuloksia.”
