Att ta bort bara en gen kan "helt förhindra" bukspottkörtelcancer
Med hjälp av en musmodell av bukspottkörtelcancer har forskare zoomat in på en enda gen som hindrade aggressiv bukspottkörtelcancer från att utvecklas när forskarna tog bort den.
Bukspottkörtelcancer är en aggressiv form av cancer som tenderar att diagnostiseras ganska sent och ofta motstår behandling.
Enligt National Cancer Institute (NCI) är bukspottkörtelcancer den fjärde ledande orsaken till cancerdöd i USA. Vissa uppskattningar förutspår att bukspottskörtelcancer år 2020 kommer att bli den näst största dödsorsaken.
NCI uppskattar att det kommer att finnas 56770 nya fall av bukspottkörtelcancer under 2019 och 45750 dödsfall till följd av den.
En av de viktigaste drivkrafterna bakom bukspottkörtelcancer är den så kallade KRAS-onkogenen. Men ny forskning identifierar en annan gen vars verkan är avgörande för utvecklingen av denna cancer.
Dr Diane Simeone, som är chef för bukspottkörtelcancercentret vid New York University Langone Healths Perlmutter Cancer Center, är motsvarande författare till denna nya forskning.
Dr Simeone och hennes kollegor genomförde en studie på möss och humana patientprover för att undersöka rollen hos en gen som kallas "ataxia-telangiectasia group D complementing" (ATDC) i bildandet av tumör i bukspottkörteln.
Forskarna kommer att publicera sina resultat i tidskriften Gener och utveckling.
Studerar hur normala celler blir cancerösa
Den nya forskningen startade från teorin att tumörer uppstår som ett resultat av att vuxna celler återgår till ett tidigare, mer "primitivt" stadium som liknar det hos fostrets utvecklingsceller med hög tillväxt.
Vuxna celler återgår till detta steg för att reparera skador och inflammation och förse kroppen med nya celler som kan ersätta de som går förlorade. I en hälsosam kropp börjar denna process snabbt och slutar när den har reparerat skadan.
Men i kombination med andra genetiska defekter går teorin, vad våra kroppar tänker som en läkningsprocess slutar inte, utan det går snarare fel och orsakar cancer.
I den aktuella studien fokuserade Dr Simeone och teamet på en typ av bukspottkörtelceller som kallas acinarceller. Dessa celler utsöndrar matsmältningsenzymer som också kan orsaka skada på vävnaden i tunntarmen.
För att kompensera för denna skada kan acinära celler snabbt gå tillbaka till ett stamcellliknande stadium som hög tillväxt kännetecknar.
Acinarceller, förklarar forskarna, kan bli cancerösa när de förvärvar DNA-mutationer, inklusive de som kännetecknar KRAS-onkogenen.
Mer specifikt, när de är stressade, kan acinära celler förvandlas till vad som kallas "acinar-to-ductal metaplasia" (ADM) - ett mellanliggande steg som leder upp till primitiva celltyper med hög tillväxt.
Dessa celler kan vidare omvandlas till ett andra steg som kallas "bukspottkörteln intraepitelial neoplasi" (PanIN), där celler multiplicerar mer än de borde.
”Ett av de mest djupgående” tumörblocken
I den aktuella studien använde Dr Simeone och team först möss för att skapa en modell av pankreatit - ett inflammatoriskt tillstånd som kan orsaka att acinära celler förvandlas till duktala celler med hög tillväxt.
Vuxna "duktala celler delar vissa likheter med embryonala primitiva kanaler och kan behålla förmågan att generera endokrina celler hos vuxen."
Dr Simeone och kollegor fann att ATDC-genuttrycket gick upp några dagar efter att pankreatit orsakade vävnadsskada, och det ökade till de nivåer som krävs för att acinära celler förvandlas till duktala celler.
Vidare, när ATDC-genen var närvarande, i kombination med KRAS-onkogenen, utvecklade alla studiemöss aggressiv cancer i bukspottkörteln.
Men när forskarna tog bort ATDC-genen utvecklade ingen av de cancerbenägna mössen cancer. Vad mer är, acinarceller utvecklades inte ens till ADM- eller PanIN-scenen.
Dr Simeone kommenterar hur överraskande resultaten var och sa: "Vi trodde att borttagningen [av ATDC-genen] skulle bromsa cancertillväxten, inte helt förhindra den."
"Vi fann att radering av ATDC-genen i bukspottkörtelceller resulterade i ett av de mest djupgående blockeringen av tumörbildning som någonsin observerats i en välkänd mössmodell konstruerad för att utveckla bukspottskörteln adenokarcinom, [...] som troget efterliknar den mänskliga sjukdomen."
Dr. Diane Simeone
Ytterligare experiment som forskarna genomförde avslöjade ytterligare detaljer om kedjereaktionsmekanismen som förklarar hur ATDC slutar utlösa cancer.
Forskarna identifierade nämligen också ett annat signalprotein och en ytterligare gen, som båda är inblandade i denna tumörbildande process - och det kan utgöra potentiella mål för nya terapeutiska och förebyggande strategier mot bukspottkörtelcancer.
