Hvorfor nogle typer kræft er ofte, mens andre er sjældne • Vyacheslav Kalinin • Videnskabsnyheder om "Elements" • Onkologi, medicin

Hvorfor nogle typer kræft er ofte, mens andre sjældent

Fig. 1. Opdeling og differentiering af stamceller "border = 0>

Fig. 1. Stamcelleopdeling og differentiering. En – stamceller den – umodne stamceller C – Modne differentierede celler. 1 – symmetrisk opdeling af stamceller 2 – asymmetrisk stamcelleafdeling 3 – opdeling af stamceller 4 – endelig differentiering Billede fra en.wikipedia.org

I mere end hundrede år har læger vidst, at i nogle typer væv forekommer kræft tumorer relativt ofte og i andre, meget sjældnere, undertiden millioner gange. Indtil nu har denne kendsgerning ikke været overbevisende forklaret. Forfatterne af dette papir viste, at sandsynligheden for tumordannelse kan være relateret til det samlede antal af divisioner af normale stamceller, der findes i noget selvfornyende væv. Og tilsyneladende er kun en tredjedel af kræftformer forbundet med miljømæssige risikofaktorer eller med en arvelig disposition.

Risikoen for en person i hele sit liv for at få kræft hos et organ varierer mange gange. Sandsynligheden for lungekræft er således ~ 7%, og kræft i strubehovedet brusk – 0,00072%. Nogle af disse forskelle er forbundet med kendte risikofaktorer: rygning,alkohol, ultraviolet stråling, kroniske infektioner forårsaget af papillomavirus eller hepatitis C osv. Men disse risikofaktorer forklarer ikke hvorfor, for eksempel i forskellige dele af fordøjelseskanalen, sandsynligheden for kræft kan variere 24 gange (4,82% i fedt tarmen og 0,20% i tynd). Eller hvorfor er forekomsten af ​​tarmkræft, udsat for mange risikofaktorer, 3 gange mindre end nogle hjernetumorer indesluttet af hemato-encephalic barrieren?

En anden velkendt cancerprovokatør er medfødte genetiske abnormiteter. Den arvelige komponent er karakteristisk for 5-10% af kræftformer. Og igen, en arvelig genmutation ARS (adenomatøs polyposis i tarmene, se adenomatøs polyposis coli) prædisponerer for kræft i både tyktarmen og tyndtarmen. Men tyktarmscancer i bærere af denne mutation er meget mere almindelig end tarmkræft.

Da hverken miljømæssige risikofaktorer eller arvelige faktorer forklarer forskellene i sandsynligheden for kræft i forskellige organer og væv, Cristian Tomasetti og Bert Vogelstein fra Johns Hopkins University School of Medicineundersøgte indflydelsen af ​​den tredje mulige faktor – den stokastiske (tilfældige) forekomst af mutationer i replikationen af ​​det genomiske DNA af celler. Det er pålideligt fastslået, at hovedårsagen til kræft er genetiske abnormiteter erhvervet af celler, hvor den generelt accepterede teori om carcinogenese som følge af somatiske cellemutationer er baseret. Sandsynligheden for mutationer ved hver replikation for alle pattedyrsceller er næsten den samme. Derfor fastsætter det koncept, der er vedtaget af forfatterne, en streng kvantitativ sammenhæng mellem antallet af celledivisioner i en bestemt klasse under en persons gennemsnitlige liv og risikoen for kræft. En sådan klasse af celler er stamceller af ethvert selvfornyende væv, på grund af hvilket dets selvfornyelse forekommer.

Stamceller udgør en meget lille del af vævet. Som et resultat af opdelingen af ​​en stamcelle bevares en af ​​afkomcellerne som en selvfornyelse af stamklonen, den anden opdeler, undergår differentiering, og til sidst modne celler af et givet væv dannes derfra (figur 1). Forfatterne udførte en temmelig dyb statistisk analysesammenligning af de foreliggende data med den kvantitative vurdering af antallet af stamceller i livscykler i 31 typer væv med forekomsten af ​​kræft i de respektive væv (figur 2). Overraskende nok, som forfatterne selv bemærker, fandt de, at disse to helt forskellige parametre korrelerer med en meget høj grad af selvtillid: Spearmans rangkorrelationskoefficient er 0,81, og Pearsons lineære korrelationskoefficient er 0,804 med et 95% konfidensinterval (det betyder at 65% – fra 39% til 81% – variationer i risikoen for kræft i forskellige væv kan forklares ved antallet af stamceller i disse væv). Ingen af ​​de kendte risikofaktorer havde en sådan ejendom. Således synes den stokastiske virkning af stamcelle-DNA-replikation at være det primære bidrag til dannelsen af ​​mange typer af humane kræftformer.

Fig. 2. Forholdet mellem antallet af stamceller i et givet væv over det gennemsnitlige menneskeliv og risikoen for kræft i dette væv. Abscisse akse – totalt antal stamcelleafdelinger. ordinaten – risikoen for kræftFAP – familiær adenomatøs polypose, HCV – hepatitis C-virus, HPV – humant papillomavirus, CLL – kronisk lymfatisk leukæmi, AML – akut myeloid leukæmi. Figur fra den diskuterede artikel i Videnskab

Desuden estimerede forfatterne bidraget fra forskellige miljøfaktorer og medfødte mutationer til dannelsen af ​​forskellige kræftformer sammenlignet med virkningen af ​​DNA-replikation. I overensstemmelse med resultaterne opnået cancertyper blev inddelt i to grupper – en udtalt kvantitativt signifikant effekt på tumorigenese faktorer i den første gruppe (D-tumor) og med begrænset eller minimal virkning af (R-tumor Fig 3.).

Fig. 3. Stokastiske (replikative) faktorer mod miljøfaktorer og arvelige faktorer. AERS-værdien (justeret ekstra risiko score) beregnes for hver af disse kræftformer. grøn markerede tumorer med negativ aERS – på grund af den stokastiske virkning af stamcelle DNA-replikation, blå – svulster med positiv øre Figur fra den diskuterede artikel i Videnskab

Således skal du til de to kendte risikofaktorer for onkogenese (komponenter i miljøet og medfødte mutationer) tilføje en tredje – replikationsfejlene af genomet af normale stamceller.Sidstnævnte kan være de vigtigste og med en betydelig indflydelse fra de to første. Således er sandsynligheden for at udvikle tyktarmskræft i familiens adenomatøs polyposis i tarmene ~ 30 gange højere end for duodenal cancer. Måske skyldes dette, at cellerne i sidstnævnte oplever ca. 150 gange mindre division. Det er signifikant, at mønsteret for dannelse af kræfttumorer i omvendte mus er omvendt. Samtidig er deres antal kolonstamcelleafdelinger mindre end de små.

Resultaterne af arbejdet i Tomazetti og Vogelstein kan ikke blot være indlysende teoretiske, men også af praktisk betydning. Det kan være nødvendigt at tilpasse den overordnede strategi for forebyggelse og diagnosticering af kræft. For D-cancer, profylakse (med undtagelse af indflydelse af negative eksterne faktorer) og for det andet bør tidlig diagnose være af stor betydning. For R-cancer, vil forsøg på forebyggelse højst sandsynligt være ineffektivt, og indsatsen bør fokusere på tidlig diagnose. Og for mange kræftpatienter, der har ført en retfærdig og sund livsstil, kan trøstet, selvom det er svagt, være det faktum, at deres skyld i sygdommen ikke er der, og de har simpelthen ingen held.

Naturligvis har denne ekstraordinære publikation givet meget feedback fra både videnskabsmænd og offentligheden. Svarene fra forskere er generelt positive (se J. Couzin-Frankels artikler om uheld med kræft og backlash greets Videnskab). Men for eksempel er det ikke klart, hvorfor forfatterne ikke overvejer sådanne almindelige former for kræft som brystkræft eller prostatacancer. Måske er der for disse former ikke nok data om stamceller. Og mange journalister, som ofte sker uden forståelse, fordrejer essensen af ​​sagen. Således har miljøfaktorer og arvelighed næsten ingen virkning på 2/3 af former, men ikke tilfælde af kræft.

Tilsyneladende har sådan en bred resonans også forårsaget en skarp reaktion fra Verdenssundhedsorganisationen, der er bekymret over, at denne artikel kunne blive forkert fortolket og ville distrahere opmærksomheden fra at søge årsagerne til denne eller den kræft og måder at forhindre det på (se "I den russiske overskrift når man endog absurditetspunktet: Hos WHO afviste de påstande om, at hovedårsagen til kræft er genetiske mutationer). Det Internationale Agentur for Kræftforskning kan imidlertid ikke benægte genetiske mutationer som en pålidelig fastslået årsag til kræft.Og Bert Vogelstein, der er kendt for sin banebrydende forskning i kræftens molekylærbiologi, ville næppe have offentliggjort de røde resultater.

Kilde: Cristian Tomasetti, Bert Vogelstein. Cancer ætiologi. Antal stamceller afdelinger // Videnskab. 2015. V. 347, s. 78-81.

Vyacheslav Kalinin


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: