Meduze su otporne na rak, naučnici konačno shvatili zašto

Istraživači sa Kalifornijskog tehnološkog instituta (Caltech) otkrili su da brza dioba ćelija, za koju se dugo smatralo da povećava rizik od raka, u određenim okolnostima može imati suprotan efekat.

Umjesto da podstiče nastanak tumora, brza dioba mogla bi da djeluje kao svojevrsni sistem kontrole kvaliteta koji uklanja abnormalne ćelije prije nego što se razviju u tumore, piše „Grik riporter“ (Greek Reporter).

Studiju, objavljenu u časopisu „PNAS“ (PNAS), predvodili su Aniš A. Sarma i Džon Dojl sa Odjeljenja za inženjerstvo i primijenjene nauke Kalteha, zajedno sa biologom Leom Goentoro.

Tim je napravio matematički model diobe, odumiranja i mutacija ćelija, a zatim je njegova predviđanja testirao na živim meduzama.

Dioba ćelija kao odbrana

Dioba ćelija uobičajeno nosi određeni rizik, jer pri svakoj diobi postoji mala mogućnost da ćelija dobije mutaciju koja bi vremenom mogla da izazove rak.

Zbog toga se u tkivima sa brzom diobom, poput kože, pluća i debelog crijeva, razvija više tumora nego u tkivima sa sporom diobom, poput moždanih neurona.

Model je u većini slučajeva potvrdio taj obrazac, ali je otkrio i drugi, manje očigledan proces.

Kada je odumiranje ćelija čvrsto povezano sa njihovom diobom, tako da više ćelija odumire što se više novih stvara, veća brzina diobe može dovesti do uklanjanja abnormalnih ćelija, umjesto da im omogući da se nakupljaju.

Istraživači su ovaj proces nazvali „provjera pri velikom protoku“ (high-flux proofreading), jer veliki broj novih ćelija i ćelija koje odumiru može pomoći u otkrivanju i uklanjanju grešaka čak i kada sistem za prepoznavanje kancerogenih ćelija nije savršen.

Da bi provjerili ovu teoriju, istraživači su proučavali mjesečevu meduzu (Aurelia aurita), vrstu koja se smatra veoma otpornom na rak, jer se tumori kod nje gotovo nikada ne bilježe u prirodi.

Proučavali su mlade meduze, poznate kao efire, čijih osam simetričnih krakova olakšava uočavanje abnormalnih izraslina.

Izlaganje efira hemikaliji koja izaziva rak samo po sebi nije dovelo do pojave tumora.

Međutim, kada su istraživači istovremeno blokirali prirodnu sposobnost ćelija da se samounište, proces poznat kao apoptoza, pojavili su se tumori.

To je potvrdilo da se meduze oslanjaju na uklanjanje oštećenih ćelija kako bi ostale zdrave.

Značaj istraživanja

Tim je potom otkrio da su meduze izložene kancerogenu ubrzale diobu ćelija kao zaštitni odgovor.

Kada je taj odgovor blokiran stresom, povredom ili lijekovima koji usporavaju proliferaciju, tumori su se javljali mnogo češće, prenosi „Nova“.

Ponovno pokretanje diobe ćelija davanjem leucina, aminokiseline za koju je poznato da podstiče rast, smanjilo je učestalost tumora, što je dodatno potvrdilo vezu između brže obnove ćelija i otpornosti na rak.

Istraživači navode da bi ovi rezultati mogli da pomognu u objašnjenju niske stope raka kod drugih dugovječnih životinja, poput slonova i golih krtica.

Takođe bi mogli da doprinesu razvoju novih strategija za otkrivanje ili prevenciju raka kod ljudi, naročito tokom starenja, kada sposobnost tkiva da se obnavljaju počinje da opada.