Rákos sejtek egy egészséges emberben is folyamatosan keletkeznek - állandó támadás alatt tartva a szervezetet. Ez az állandó küzdelem hol az egyik, hol a másik fél győzelmével zárul, és előfordul az is, hogy döntetlen alakul ki. Ezt a patthelyzetet a tumor szunnyadó állapotának nevezik; ez például bizonyos hasnyálmirigyrákok esetén akár 25 éven át is tarthat mielőtt agresszív rosszindulatú folyamat alakulna ki. Azt a jelenséget, hogy egy szunnyadó tumor hogyan fordul át rosszindulatúba, a tudósok mind a mai napig kevéssé értik.
Salvatore Torquato, a Princeton Egyetem elméleti kémikusa most egy olyan számítási modellt dolgozott ki kollégáival, amely segíthet fényt deríteni azokra a körülményekre, amelyekben egy szunnyadó tumor rosszindulatúvá válik. Az úgynevezett sejtautomata-modell számos tumornövekedési forgatókönyvet szimulál: a tumor visszahúzódásától a szunnyadó tumor kialakulásán át egészen a sejtek burjánzásáig. A kutatási eredményeket a PLOS ONE tudományos folyóiratban tették közzé; az eredményekről a közelmúltban a Science Daily is beszámolt .
- Az elméleti modell szerint most már lehet tesztelni az orvosilag elképzelhető forgatókönyveket - mutatott rá a kutatás jelentőségére Torquato. - A modell alapján megtervezett laboratóriumi vizsgálatok eredményei pedig lehetővé teszik majd, hogy tökéletesítsük a modellt. Torquatóék egy virtuális sejtpopuláció viselkedését modellezték; ebben minden egyes lehetséges forgatókönyvnek szabályok egy halmaza feleltethető meg. A szabályok pedig a sejtek közötti lehetséges interakciókat írják le, mint például a szomszédos sejt pusztulása, az immunrendszer gyöngülése stb.
Ezek a tényezők ugyanis mind befolyásolják a sejtosztódás valószínűségét (amire vonatkozóan korábbi kísérleti eredményekből vannak adatok). Miután a kutatók beprogramozták a szabályokat, azt vizsgálták, hogyan alakul a szimulált harc a sejtek között: milyen környezeti tényezők együttállása esetén lassítható vagy állítható meg a tumor növekedése .
Rájöttek, mi váltja ki a daganatok "berobbanását"
(Fotó: Europress)
"Nagyon meglepődtünk, amikor az elméleti modellen azt láttuk, hogy a tumor egyik pillanatról a másikra elkezdett nagy sebességgel növekedni - mondta el Duyu Chen, a kutatás egyik vezetője. - Ez volt az első olyan alkalom, amikor a klinikai leírásokból jól ismert jelenség, egy tumor elszabadulása, teljesen spontán megjelent egy modellben.
A kutatók ezután megvizsgálták azokat a körülményeket, amelyek a tumor növekedéséhez vezettek (fenotípusos változások, immunrendszer erőssége, mechanikai tulajdonságok stb.). Azt találták, hogy a magas nyomással és nagy sűrűséggel jellemezhető nehéz körülmények között a tumor növekedése nem valószínű. A kutatásból az is kiderült, hogy ha a burjánzó területen az aktívan osztódó sejtek száma meghalad egy bizonyos kritikus tömeget, a tumor nagy valószínűséggel igen gyorsan elkezd növekedni. A kutatásnak a rák korai kezelésének kialakításában lehet nagy jelentősége.
A véletlen műve?
A rákos betegségek kétharmadáért véletlenszerű génhiba felel, emiatt nem segít az egészséges életmód sem - olvasható a Science oldalain.
A John Hopkins Egyetem munkatársainak vizsgálata szerint a rosszindulatú daganatos betegséges döntő hányada csupán a balszerencsének köszönhető, nem pedig az egészségtelen életmódnak, étrendnek, vagy a rossz öröklött géneknek.
Három betegnél kettőben a betegséget véletlen génhiba okozza , az esetek csupán 30-40 százalékát lehet megelőzni. A véletlenszerűséget az osztódások során jelentkező, ki nem javított mutációk adják, minél több ilyen génhiba halmozódik fel, annál nagyobb az esély a daganat kialakulására - vagyis a legnagyobb kockázati tényezőt az életkor jelenti.
Ezek szerint a megelőzés még mindig nem feltétlenül járható stratégia, jóval nagyobb eredmény várható a korai felismeréstől és megfelelő sebészeti ellátástól.
Bert Vogelstein professzor és munkatársai statisztikai modellek segítségével tanulmányozták 31 szövet őssejtes osztódását, és arra a következtetésre jutottak, hogy minél nagyobb az osztódási ráta, annál nagyobb a rák kialakulási esélye. Például a vastagbél hámsejtjei négyszer annyit osztódnak, mint a vékonybél, emiatt nem meglepő, hogy a vastagbélrák nagyságrendekkel gyakoribb , mint a vékonybél daganatos elváltozása.
Mindazonáltal, a véletlen, a környezeti tényezők és az öröklött genetikai háttér együttesen adja ki a valódi kockázatot, és daganattípustól függ, melyik tényező a leghangsúlyosabb. Például ma már vitathatatlan, hogy a tüdőrákos esetek zöme dohányzás miatt alakul ki. Emiatt a szakértők továbbra is azt ajánlják, hogy kerüljük a dohányzást és az alkoholfogyasztást, tartsuk a megfelelő testtömeget, éljünk aktív életet, és ne égjünk le a napon.
