Utrata chromosomu Y może pojawiać się w pozornie zdrowych tkankach mężczyzn jeszcze przed rozwojem nowotworu. Naukowcy wykazali, że zmiana ta tworzy tzw. pole przednowotworowe – obszar zwiększonej podatności genetycznej, który może sprzyjać powstawaniu raka. Badanie objęło 1000 próbek tkanek pochodzących od 405 mężczyzn.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego utrata chromosomu Y może być jednym z wczesnych sygnałów zmian związanych z rozwojem nowotworu u mężczyzn.
- Jakie są wyniki badania obejmującego 1000 próbek tkanek od 405 mężczyzn i analizę ponad 4,3 mln jąder komórkowych.
- Czym jest efekt pola przednowotworowego i dlaczego utratę chromosomu Y wykrywano również w pozornie zdrowych tkankach znajdujących się w sąsiedztwie guza.
- W których nowotworach obserwowano najwyższą utratę chromosomu Y w tkankach wyglądających prawidłowo oraz jakie potencjalne znaczenie może mieć to odkrycie dla przyszłej diagnostyki.
Utrata chromosomu Y może poprzedzać rozwój nowotworu
Komórki mężczyzny zazwyczaj zawierają jeden chromosom X i jeden chromosom Y. Wraz z wiekiem w części komórek może jednak dochodzić do utraty chromosomu Y (LOY, loss of Y chromosome). Zjawisko to jest dobrze znane m.in. w komórkach krwi i wcześniej wiązano je ze zwiększonym ryzykiem różnych chorób.
Nowe badanie zainicjowane przez dr. Dana Theodorescu z University of Arizona Cancer Center wskazuje, że znaczenie LOY może być szersze. Naukowcy systematycznie analizowali występowanie utraty chromosomu Y w prawidłowych, przedrakowych i nowotworowych tkankach pochodzących z 11 głównych narządów człowieka. Wyniki opublikowano w „JCI Insight”.
Zbadano ponad 4,3 mln jąder komórkowych
Zespół przeanalizował 1000 próbek tkanek pobranych od 405 mężczyzn. Przy wykorzystaniu zautomatyzowanego obrazowania fluorescencyjnego zbadano ponad 4,3 mln pojedynczych jąder komórkowych, określając stosunek chromosomów Y do X. Analiza wykazała, że utrata chromosomu Y występowała nie tylko w komórkach nowotworowych, ale również w tkankach, które pod względem wyglądu pozostawały prawidłowe i znajdowały się w sąsiedztwie guza.
Udało nam się wykazać, że utrata chromosomu Y występuje w prawidłowo wyglądających tkankach sąsiadujących z guzem – powiedział Theodorescu, główny autor artykułu i kierownik katedry im. Nancy C. i Craiga M. Berge dla dyrektora Centrum Onkologii. To właśnie to odkrycie czyni je tak ekscytującym. Sugeruje ono, że możemy obserwować jeden z najwcześniejszych sygnałów powstawania nowotworu.
Naukowcy zaobserwowali „gradient” utraty chromosomu Y
Szczególnie interesujących danych dostarczyła analiza tkanki pęcherza moczowego usuniętej podczas operacji onkologicznych. Naukowcy stworzyli jej szczegółowe mapy i zaobserwowali stopniowe zwiększanie się utraty chromosomu Y – od prawidłowej tkanki, przez wczesne nieprawidłowości komórkowe, aż po rozwinięty nowotwór. Najwyższy poziom utraty chromosomu Y w tkankach wyglądających prawidłowo stwierdzono w przypadku nowotworów jelita grubego, odbytnicy, przełyku, trzustki i płuc.
Teraz myślimy o tym jako o gradiencie, podobnym do zbocza wzgórza, które stopniowo staje się coraz bardziej strome – powiedział Theodorescu, który jest również profesorem na Wydziale Medycznym Uniwersytetu Alberty w Tucson. Im bliżej tkanki znajduje się nowotwór, tym większą utratę chromosomu Y obserwujemy. Ten gradient może w przyszłości pomóc lekarzom podejrzewać problemy w biopsjach, które nie wykryły mniejszego nowotworu.
Pole przednowotworowe może stać się nowym wskaźnikiem ryzyka
Badacze opisują obserwowane zjawisko jako efekt pola przednowotworowego. Oznacza ono, że pozornie prawidłowa tkanka może już zawierać zmiany molekularne tworzące środowisko sprzyjające rozwojowi nowotworu. W przyszłości analiza utraty chromosomu Y mogłaby więc potencjalnie pomagać w identyfikowaniu zmian zachodzących jeszcze przed pojawieniem się wykrywalnego guza. Szczególnie interesujące może być jej wykorzystanie w sytuacji, gdy biopsja nie wykazuje nowotworu, ale pobrana tkanka pochodzi z jego bliskiego sąsiedztwa.
Nie oznacza to jednak, że utrata chromosomu Y jest obecnie samodzielnym testem diagnostycznym raka. Wyniki wskazują przede wszystkim na potencjalny biomarker, którego znaczenie kliniczne wymaga dalszych badań.
Utrata chromosomu Y a układ odpornościowy
Nowe wyniki rozwijają wcześniejsze prace zespołu Theodorescu. Badacze wykazali wcześniej, że utrata chromosomu Y w komórkach nowotworowych może pomagać im w unikaniu odpowiedzi układu odpornościowego, co może mieć związek z gorszym rokowaniem. Obecne badanie przesuwa uwagę na wcześniejszy etap procesu nowotworowego. LOY może być obecna jeszcze w tkankach wyglądających prawidłowo, zanim dojdzie do rozwoju pełnoobjawowego raka.
Główne wnioski
- Utrata chromosomu Y (LOY) może występować w pozornie zdrowych tkankach jeszcze przed rozwojem pełnoobjawowego nowotworu. Naukowcy wskazują, że może być elementem tzw. pola przednowotworowego, czyli obszaru zwiększonej podatności na rozwój raka.
- Badacze przeanalizowali 1000 próbek tkanek pochodzących od 405 mężczyzn oraz ponad 4,3 mln pojedynczych jąder komórkowych, badając prawidłowe, przedrakowe i nowotworowe tkanki z 11 głównych narządów.
- W tkance pęcherza moczowego zaobserwowano gradient utraty chromosomu Y – od prawidłowej tkanki, przez wczesne zmiany komórkowe, aż do rozwiniętego raka. Im bliżej nowotworu znajdowała się tkanka, tym większą utratę chromosomu Y obserwowano.
- Najwyższą utratę chromosomu Y w tkankach wyglądających prawidłowo stwierdzono w przypadku raka jelita grubego, odbytnicy, przełyku, trzustki i płuc. LOY nie jest obecnie samodzielnym testem diagnostycznym, ale może być badana jako potencjalny biomarker wczesnych zmian nowotworowych.
Źródło:
- https://news.arizona.edu/news/loss-y-chromosome-men-could-be-early-warning-sign-cancer
- http://insight.jci.org/articles/view/201996/pdf
