Glejak wielopostaciowy (ang. Glioblastoma, GBM) to najbardziej agresywny nowotwór ośrodkowego układu nerwowego. Jego naciekający charakter uniemożliwia całkowite usunięcie chirurgiczne, a wzrost i nawroty zależą od warunków panujących w mikrośrodowisku, w którym rozwija się guz, we wczesnych etapach nowotworzenia. W swoim badaniu międzynarodowy zespół naukowców przeanalizował, jak te warunki wpływają na progresję GBM.

“Opracowaliśmy model matematyczny, który uwzględnia ploidię komórek nowotworowych oraz mikrośrodowisko mózgu, co pozwala symulować wzrost i rozprzestrzenianie się nowotworu” - mówi w rozmowie z PAP Zuzanna Nowicka z Zakładu Biostatystyki i Medycyny Translacyjnej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi, wiodąca autorka publikacji w „Cancer Research”. 

Ploidia komórek określa ilość materiału genetycznego w komórce. I tak np. w komórkach rozrodczych ludzie mają po 23 chromosomy. W zapłodnionej komórce zaś (i w powstającym z niej organizmie potomnym) ilość materiału genetycznego się podwaja. Dlatego zdrowe komórki ciała (komórki somatyczne) wyposażone są w 23 chromosomy od matki i 23 od ojca, czyli jest ich w jądrze komórkowym po 46 (tzw. genom diploidalny, ‘2n’). Czasami podczas zapłodnienia dochodzi do aberracji, a przez to w komórkach ciała potomka jest już po 47 chromosomów. Tak jest w tzw. trisomiach - zespole Downa czy Klinefeltera.

Okazuje się jednak, że ploidia - czyli liczba chromosomów - zmienia się w niektórych komórkach w trakcie życia organizmu. I zazwyczaj ma to związek z powstawaniem groźnych mutacji, które przyczyniają się do rozwoju nowotworu. Bywają więc komórki nowotworowe, w których chromosomów jest 48, 60 czy nawet 92 (tzw. duplikacja całego genomu, ang. whole genome doubling – WGD, w wyniku której powstaje genom tetraploidalny 4n).

I właśnie ploidię komórek nowotworowych wzięli pod uwagę naukowcy w swoich badaniach - postanowili zbadać, jak wpływa ona na rozwój glejaka GBM. Bo im więcej genów w komórce, tym więcej potrzeba energii, by pozwolić na ich działanie. “Nasze badania wskazują, że komórki o wysokiej ploidii mogą szybciej przechodzić na metabolizm beztlenowy ponieważ są bardziej wrażliwe na niedotlenienie” - komentuje Zuzanna Nowicka.

Co więcej, tempo nawrotu nowotworu było zależne od mikrośrodowiska mózgu. “Analiza danych historycznych wykazała, że poziom tlenu w danym narządzie korelował z typową ploidią nowotworów tam powstających” - komentuje lek. Nowicka. Jeśli więc jakaś część mózgu lub organ był bardziej utlenowany (tak jak w tkance płuc) - mogły tam się utrzymać przy życiu komórki nowotworowe o większej liczbie chromosomów. Z kolei tam, gdzie środowisko było ubogie w tlen i składniki odżywcze - komórki nowotworowe osiągały już tylko mniejszą ploidię.“Wyniki badania wskazują, że dostępność składników odżywczych w mózgu wpływa na los komórek nowotworowych, a tym samym na rozwój i nawroty GBM. To ważny krok w stronę lepszego zrozumienia tego śmiertelnego nowotworu i opracowania skuteczniejszych strategii leczenia” - ocenia lek. Nowicka.

Artykuł w Cancer Research jest wynikiem współpracy z międzynarodową grupą badaczy m.in. z Moffitt Cancer Center (Floryda), Icahn School of Medicine at Mount Sinai (Nowy Jork) i San Diego State University (Kalifornia).

Ludwika Tomala (PAP)

Nauka w Polsce

zan/