Search the Community

Spożywanie niezwykle wysoko przetworzonej żywności – takiej jak napoje gazowane, masowo produkowane pakowane pieczywo, wiele rodzajów dań gotowych czy większość płatków śniadaniowych – może być powiązane ze zwiększonym ryzykiem zachorowania i zgonu z powodu nowotworów, ostrzegają naukowcy z Imperial College London (ICL). Są oni autorami najszerzej zakrojonej analizy, podczas której badali związek pomiędzy najbardziej przetworzonymi rodzajami żywności a nowotworami. Najwyżej przetworzona żywność jest zwykle dość tania, wygodna w użyciu i intensywnie reklamowana, często zresztą jako żywność zdrowa. Jednak w rzeczywistości zawiera ona sporo soli, cukru, tłuszczu i sztucznych dodatków. Wiemy też o jej fatalnym wpływie na zdrowie i związkach z otyłością, cukrzycą typu II oraz chorobami układu krążenia. Naukowcy z ICL wykorzystali UK Biobank, skąd pobrali dane dotyczące diety 200 000 osób w średnim wieku. Przez 10 lat monitorowali stan zdrowia tych ludzi, zwracając szczególną uwagę na ryzyko rozwoju jednego z 34 rodzajów nowotworów oraz ryzyko zgonu z powodu nowotworu. Analiza wykazała, że wyższa konsumpcja najbardziej przetworzonej żywności wiąże się z większym ryzykiem zapadnięcia na nowotwory w ogóle, w szczególności zaś na nowotwory jajnika i mózgu. Zwiększa się też ryzyko zgonów z powodu nowotworów. Na każdy 10-procentowy wzrost udziału bardzo wysoko przetworzonej żywności w diecie, całkowite ryzyko rozwoju nowotworu rośnie o 2%, a ryzyko nowotworu jajnika o 19%. Ponadto każdy 10-procentowy wzrost konsumpcji takiej żywności był powiązany z 6-procentowym wzrostem ryzyka zgonu z powodu nowotworu. Ryzyko zgonu z powodu nowotworu piersi rosło o 16%, a z powodu nowotworu jajnika o 30%. Związek taki był widoczny również po uwzględnieniu innych czynników ryzyka, jak palenie papierosów, aktywność fizyczna, BMI czy inne składniki diety. To kolejne badania wskazujące, że bardzo wysoko przetworzona żywność ma negatywny wpływ na zdrowie, w tym na ryzyko rozwoju nowotworów. Ma ono szczególne znacznie w Wielkiej Brytanii, gdzie dorośli i dzieci spożywają rekordowo dużo takiej żywności, mówi jedna z autorek studium, doktor Eszter Vamos. Chociaż nasze badania nie dowodzą związku przyczynowo-skutkowego, inne dostępne dowody wskazują, że zmniejszenie ilości wysoko przetworzonej żywności w diecie może nieść ze sobą korzyści zdrowotne. Potrzebne są kolejne badania, by potwierdzić nasze spostrzeżenia oraz lepiej zrozumieć działania, jakie powinniśmy podjąć, by zmniejszyć ilość szkodliwej żywności. Wtóruje jej doktor Kiara Chang, główna autorka badań: przeciętny mieszkaniec Wielkiej Brytanii czerpie ponad połowę dziennej dawki kalorii z bardzo wysoko przetworzonej żywności. Szczególnie problematyczny jest fakt, że taka żywność zawiera wiele przemysłowych półproduktów, które mają za zadanie dostosować jej kolor, smak, teksturę, konsystencję i wydłużyć jej czas przydatności do spożycia. Nasze organizmy mogą nie reagować w ten sam sposób na bardzo wysoko przetworzoną żywność i stosowane w niej dodatki, jak reagują na żywność świeżą i przetworzoną w niewielkim stopniu. Żywność bardzo wysoko przetworzona jest intensywnie reklamowana, tania i atrakcyjnie opakowana, by zwiększyć jej sprzedaż. Potrzebne są pilne zmiany, by chronić ludzi przed taką żywnością. Tego typu działania są podejmowane w niektórych krajach. Francja, Kanada i Brazylia zmieniły swoje zalecenia dietetyczne, a w Brazylii zakazano oferowania takiej żywności w szkołach. « powrót do artykułu

Inżynierowie biomedyczni z Duke University zaprezentowali najbardziej skuteczną terapię nowotworu trzustki, jaka kiedykolwiek została pokazana na modelu mysim. Zwykle za sukces uznaje się, gdy guzy nowotworowe przestają rosnąć. Tymczasem nowa terapia doprowadziła do... całkowitego zniknięcia guzów nawet u 80% myszy, w tym guzów uznawanych za najtrudniejsze do leczenia. Uczeni z Duke połączyli tradycyjne chemioterapeutyki z nową metodą naświetlania guza. Zamiast naświetlać go z zewnętrznego źródła, co powoduje, że promieniowanie przechodzi przez zdrową tkankę, uczeni wstrzyknęli bezpośrednio w guz żel z radioaktywnym jodem-131. W ten sposób oszczędzana jest zdrowa tkanka, a żel jest wchłaniany po tym, jak przestaje być promieniotwórczy. Przeanalizowali wyniki ponad 1100 przedklinicznych badań na modelach i nigdy nie spotkaliśmy się z przypadkiem, by guz się skurczył i znikł, jak w naszych badaniach. Gdy literatura fachowa mówi, że takie rzeczy się nie zdarzają, wiesz, że zauważyłeś coś niezwykle interesującego, mówi doktorant Jeff Schaal. Nowotwory trzustki stanowią zaledwie około 3% wszystkich nowotworów, jednak są 3. najczęstszą przyczyną zgonów wśród chorych na nowotwory. Są bardzo trudne w leczeniu, zwykle ich przebiegu pojawiają się agresywne mutacje, w wyniku których stają się oporne na wiele leków. Ponadto najczęściej diagnozowane są późno, po pojawieniu się przerzutów. Obecne leczenie polega na chemioterapii, która uwrażliwia komórki nowotworowe na radioterapię. Jednak do efektywnego leczenia konieczne jest dostarczenie do guza pewnej dawki promieniowania, którą trudno jest zapewnić bez ryzyka poważnych skutków ubocznych. Inną testowaną metodą jest dostarczanie do guza materiału promieniotwórczego zamkniętego w tytanie. Jednak tytan przepuszcza jedynie promienie gamma, które penetrują tkankę daleko poza guz, zatem taki implant może pozostawać w organizmie przez krótki czas, później bowiem szkody przeważają nad korzyściami. Obecnie nie istnieje dobra metoda leczenia raka trzustki, przyznaje Schaal. Uczony spróbował więc innej metody dostarczania materiału promieniotwórczego, wykorzystując w tym celu polipeptydy elastynopodobne (ELP). To syntetyczne łańcuchy aminokwasów przypominające żel zadanych właściwościach. W temperaturze pokojowej ELP znajdują się w stanie ciekłym, ale w organizmie, który ma wyższą temperaturę, tworzą stabilną podobną do żelu substancję. Po wstrzyknięciu zamykają w sobie materiał radioaktywny. Naukowcy z Duke wykorzystali jod-131, gdyż od dawna jest on wykorzystywany w medycynie, a jego wpływ na organizmy żywe jest dobrze poznany. ELP zapobiega rozlaniu się materiału promieniotwórczego po organizmie. Jod-131 emituje promieniowanie beta, które przenika przez żel i dociera do tkanki nowotworowej. Z czasem ELP jest wchłaniany przez organizm, ale wchłanianie to trwa dłużej niż zamiana jodu-131 w bezpieczny dla organizmu stabilny ksenon-131. Promieniowanie beta stabilizuje ELP. Dzięki temu żel dłużej pozostaje stabilny i zaczyna się rozpadać dopiero po zniknięciu promieniowania, wyjaśnia Schaal. Podczas swoich eksperymentów naukowcy wykorzystali wstrzykiwaną radioterapię w połączeniu z paklitakselem. To chemioterapeutyk szeroko stosowany w leczeniu mysich modeli raka trzustki. Badania prowadzono na różnych modelach mysich z różnymi mutacjami, które występują w raku trzustki. Niektóre myszy miały guzy bezpośrednio pod skórę, inne miały je w trzustce. Wszystkie rodzaje modeli nowotworu zareagowały na leczenie. W 80% przypadków doszło do całkowitej eliminacji guza u 75% modeli. Jednocześnie nie zauważono żadnych efektów ubocznych terapii oprócz tych wywoływanych przez chemioterapię. Sądzimy, że ciągłe promieniowanie, jakiemu poddawany jest guz, pozwala chemioterapeutykowi znacznie skuteczniej zwalczać komórki nowotworowe niż tradycyjna radioterapia z zewnętrznego źródła. To zaś wskazuje, że ta metoda może być również skuteczna w przypadku innych rodzajów nowotworów, mówi Schaal. Badacze przypominają przy tym, że to dopiero wstępne badania przedkliniczne, więc nie należy się spodziewać, iż wkrótce w ten sposób będą leczeni ludzie. Najpierw konieczne jest przeprowadzenie szeroko zakrojonych testów na zwierzętach i wykazanie, że technikę taką można precyzyjnie stosować za pomocą obecnie dostępnych narzędzi. Jeśli takie testy wypadną pomyślnie, można będzie złożyć wniosek o zgodę na rozpoczęcie I fazy badań klinicznych na ludziach. « powrót do artykułu

Sztuczne zapłodnienie z transferem mrożonych zarodków (FET) niesie ze sobą wyższe ryzyko rozwoju nowotworu u dziecka, informują naukowcy z Norwegii, Finlandii, Szwecji i Danii. Uczeni postanowili sprawdzić, czy technologia sztucznego zapłodnienia, szczególnie metodą FET, jest powiązana z wyższym ryzykiem wystąpienia nowotworu u dziecka niż sztuczne zapłodnienie ze świeżym zarodkiem oraz zapłodnienie naturalne. Na całym świecie rośnie liczba osób urodzonych dzięki in vitro, a w wielu krajach liczba dzieci poczętych metodą FET jest już wyższa niż metodą zapłodnienia ze świeżym zarodkiem. Tymczasem wcześniejsze badania pokazały, że pojedynczo urodzone dzieci z zapłodnienia FET są narażone na większe ryzyko wystąpienia makrosomii – większych rozmiarów niż wiek płodowy – a makrosomia jest z kolei wiązana z większym ryzykiem wystąpienia nowotworu. Ponadto dotychczasowe badania dotyczące związku pomiędzy metodą in vitro a ryzykiem nowotworów wieku dziecięcego dawały niejednoznaczne rezultaty. Teraz naukowcy z kilku nordyckich instytucji naukowych przyjrzeli się danym dotyczącym 7.944.248 dzieci, czyli wszystkim, które urodziły się w latach 1994–2014 w Danii, 1990–2014 w Finlandii, 1984–2015 w Norwegii i 1985–2015 w Szwecji. Wśród nich było 171.774 osób urodzonych dzięki in vitro. Po przeanalizowaniu danych okazało się, że wśród dzieci poczętych w sposób naturalny przed 18. rokiem życia odsetek zachorowań na nowotwory wynosił 16,7/100 000 osobolat. Przy metodzie in vitro ze świeżym zarodkiem było to 19,3/100 000 osobolat, natomiast przy transferze mrożonych zarodków ryzyko wynosiło 30,1/100 000 osobolat. Osobolata to termin określający iloczyn uśrednionej liczby osób narażonych w okresie prowadzenia badań. U wszystkich dzieci z in vitro obserwowano wyższe ryzyko guzów tkanki nabłonkowej i czerniaka, u dzieci urodzonych dzięki metodzie FET istniało dodatkowo wyższe ryzyko białaczki. Autorzy badań podkreślają, że wyniki badań w odniesieniu do dzieci poczętych metodą FET należy interpretować ostrożnie. Grupa ta była na tyle mała, że wystąpiło w niej 48 przypadków nowotworów. Ze szczegółowymi wynikami można zapoznać się na łamach PLOS Medicine. « powrót do artykułu

Zanim cierpiący na nowotwór pacjent zostanie poddany terapii z użyciem limfocytów T, cały jego układ odpornościowy musi zostać zniszczony za pomocą radio- lub chemioterapii. Toksyczne skutki takiego działania to m.in. nudności, olbrzymie zmęczenie i utrata włosów. Teraz grupa naukowców wykazała, że syntetyczne receptory IL-9 pozwalają na stosowanie terapii limfocytami T bez konieczności użycia chemii czy radioterapii. Zmodyfikowane limfocyty T z syntetycznym receptorem IL-9 skutecznie zwalczały nowotwór u myszy, czytamy na łamach Nature. Gdy limfocyty T przekazują sygnały za pośrednictwem syntetycznego receptora IL9, zyskują nowe funkcje, które nie tylko pozwalają im poradzić sobie z istniejącym układem odpornościowym pacjenta, ale również bardziej efektywnie zabijają komórki nowotworowe, mówi doktor Anusha Kalbasi z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA), który kierował grupą badawczą. Mam właśnie pacjenta, który zmaga się ze skutkami ubocznymi chemioterapii po to, by zniszczyć jego układ odpornościowy, żeby można było zastosować leczenie limfocytami T. dzięki tej technologii mógłby mieć szansę na terapię bez konieczności wcześniejszego niszczenia układu odpornościowego. To odkrycie może spowodować, że będziemy w stanie stosować terapię limfocytami T równie łatwo, jak stosuje się transfuzję krwi, dodaje mentor Kalbasiego, doktor Antoni Ribas. W 2018 roku Ribas i Christopher Garcia z Uniwersytetu Stanforda opublikowali pracę naukową, w której analizowali możliwość użycia syntetycznej wersji interleukiny-2 (IL-2) do stymulowania limfocytów T wyposażonych w syntetyczny receptor IL-2. Dzięki takiemu systemowi można by manipulować limfocytami T nawet po podaniu ich pacjentowi. Manipulacji można by dokonać podając mu syntetyczną IL-2, która nie ma wpływu na inne komórki ciała. Kalbasi i jego koledzy, zaintrygowani tymi spostrzeżeniami, postanowili przetestować podobny system, wykorzystując przy tym syntetyczne receptory, które przekazywałyby sygnały z innych cytokin, jak IL-4, IL-7, IL-9 oraz IL-21. Bardzo szybko stało się jasne, że warto skupić się na cytokinie IL-9, mówi Kalbasi. W przeciwieństwie do pozostałych wymienionych cytokin, sygnały z IL-9 nie są typowo aktywne w limfocytach T. Tymczasem syntetyczny sygnał IL-9 nadał limfocytom T unikatowe cechy komórek macierzystych oraz komórek-zabójców, dzięki czemu lepiej radziły sobie z guzami. W jednym z naszych zwierzęcych modeli nowotworów za pomocą limfocytów T z syntetycznym receptorem IL-9 wyleczyliśmy ponad połowę myszy, chwali się Kalbasi. Naukowcy wykazali, że terapia taka działa w przypadku co najmniej dwóch trudnych w leczeniu nowotworów – czerniaka i raka trzustki. Terapia była skuteczna niezależnie od tego, czy cytokiny podawaliśmy ogólnie do organizmu, czy bezpośrednio do guza. We wszystkich przypadkach limfocyty T z syntetycznym receptorem IL-9 działały lepiej i pozwalały na pozbycie się guzów, których w inny sposób nie moglibyśmy usunąć, dodaje Kalbasi. « powrót do artykułu

Proteina p53 zapobiega podziałom komórek ze zmutowanym lub uszkodzonym DNA, chroniąc nas w ten sposób przed rozwojem guzów nowotworowych. Problem jednak w tym, że p53 bardzo szybko rozpada się w komórkach. Naukowcy ze szwedzkiego Karolinska Institutet odkryli sposób na ustabilizowanie p53 poprzez dodanie do niej proteiny z nici pajęczej. Nieprawidłowe białka to poważny problem w biologii strukturalnej. Znaczącym przykładem jest tutaj supresor nowotworowy p53, którego niewielka ekspresja i niska stabilność stanowią przeszkodę w rozwoju leków przeciwnowotworowych, czytamy w artykule A “spindle and thread” mechanism unblocks p53 translation by modulating N-terminal disorder opublikowanym na łamach pisma Structure. Komórki wytwarzają niewiele p53, a proteina bardzo szybko się w nich rozpada. Zainspirowało nas to, jak natura tworzy stabilne proteiny i wykorzystaliśmy proteiny z pajęczej sieci do ustabilizowania p53. Nić pajęcza zawiera długie łańcuchy wysoko stabilnych protein i jest jednym z najbardziej wytrzymałych naturalnych polimerów, stwierdził jeden z autorów badań, Michael Landreh. W ramach swoich eksperymentów uczeni dodali do p53 niewielki fragment proteiny z pajęczej sieci. Gdy tylko go wprowadzili, zauważyli, że komórki zaczęły wytwarzać duże ilości p53. Za pomocą mikroskopii elektronowej, spektrometrii mas i symulacji komputerowych naukowcy wykazali, że pajęcza proteina ustabilizowała p53. Stworzenie w komórce bardziej stabilnej odmiany p53 to obiecująca metoda walki z nowotworami. Widzimy, że warto podążać tą drogą. Mamy nadzieję, że w przyszłości uda się opracować bazującą na mRNA szczepionkę antynowotworową, ale zanim to zrobimy, musimy dowiedzieć się, jak proteina zachowuje się w komórce i czy jej duże ilości nie będą toksyczne, mówi współautor badań profesor David Lane. Uczony jest jednym z odkrywców proteiny p53. « powrót do artykułu

Po ponad 20 latach pracy naukowcy odszyfrowali pełną strukturę kluczowej molekuły sygnałowej. Otwiera to drogę do opracowania nowych i lepszych leków na niektóre rodzaje nowotworów. Nad poznaniem pełnej struktury kinaz janusowych pracuje wiele zespołów na całym świecie. Udało się to grupie Christophera Garcii z Howard Hughes Medical Institute. Garcia i jego koledzy pracowali nad tym zadaniem od ponad 2 dekad. Pod koniec ubiegłego roku spod ich mikroskopów elektronowych zaczęły wyłaniać się wyraźne obrazy poszczególnych elementów kinazy. A 8 grudnia doktor Naotaka Tsutsumi i magister Caleb Glassman wysłali mu e-mail z załączonym zdjęciem, na którym było wyraźnie widać molekułę przyłączoną do receptora. Garcia, który brał właśnie udział w spotkaniu, od razu pobiegł do laboratorium. Chciałem, byśmy szybko dokończyli prace, mówi. Trójka naukowców pracowała od tej pory bez wytchnienia. To był prawdziwy wyścig pomiędzy wieloma świetnymi ośrodkami akademickimi na całym świecie. A my pędziliśmy do mety, stwierdził. W końcu 26 grudnia uczeni wysłali szczegółowy opis swojej pracy do redakcji Science. Wczoraj ukazał się artykuł i świat mógł zapoznać się z tak długo poszukiwaną dokładną strukturą molekuły. Zespół Garcii nie tylko określił dokładną strukturę kinazy janusowej, ale również opisał mechanizm jej działania. To jedna z kluczowych kwestii biologii, mówi John O'shea immunolog z National Institutes of Health, który jest współautorem jednego z pierwszych leków blokujących kinazy janusowe. Kinazy janusowe to jedne z podstawowych molekuł sygnałowych. Zbierają one sygnały spoza komórki i przekazują je do komórki. Naukowcy od wielu lat wiedzą, że nieprawidłowo działające kinazy janusowe są przyczyną różnych chorób. A niektóre mutacje prowadzące do nieprawidłowego działania tych kinaz znacząco upośledzają zdolność organizmu do zwalczania infekcji. Nieprawidłowo działające kinazy janusowe przyczyniają się do rozwoju nowotworów krwi, jak białaczka, oraz chorób autoimmunologicznych. Dotychczas znaliśmy częściową strukturę tych kinaz, co pozwoliło na opracowanie inhibitorów kinaz, pomagających w leczeniu nowotworów czy artretyzmu. Jednak leki te powstały bez znajomości pełnej struktury kinaz i ich działania. Dlatego też większość współcześnie stosowanych leków nakierowanych na kinazy janusowe to broń obosieczna. Pomagają w leczeniu wielu chorób, od egzemy po COVID-19, ale mogą mieć też wiele skutków ubocznych. Garcia po raz pierwszy próbował szczegółowo zobrazować kinazy janusowe w 1995 roku. Jednak to naprawdę trudne zadanie. Kinazy bardzo trudno jest uzyskać w warunkach laboratoryjnych. Jakby tego było mało, nie tworzą one łatwo kryształów, a kryształy są potrzebne, by za pomocą krystalografii rentgenowskiej określić strukturę badanej molekuły. Przez lata uczeni mogli więc obserwować małe fragmenty kinaz, które nie składały się w całość. Przełom nastąpił przed kilku laty, wraz z udoskonaleniem kriomikroskopii elektronowej. Drugim istotnym elementem odniesionego sukcesu była decyzja Garcii i skupieniu się na badaniu mysiej kinazy janusowej, w miejsce mniej stabilnej kinazy ludzkiej. Dodatkowo naukowcy wprowadzili do mysiej kinazy mutację powodującą nowotwór, co dodatkowo ustabilizowało molekułę. Dzięki temu uczeni byli w końcu w stanie dokładnie opisać strukturę kinazy JAK1 oraz mechanizm jej działań. Garcia ma nadzieję, że dzięki temu uda się w niedalekiej przyszłości opracować leki, które będą brały na cel wyłącznie nieprawidłowo działające kinazy janusowe, co zmniejszy liczbę skutków ubocznych, gdyż kinazy prawidłowo działające będą mogły niezakłócenie pracować. « powrót do artykułu

Olej palmowy jest szeroko stosowany w przemyśle spożywczym. Znajdziemy go w słodyczach, margarynach czy żywności dla niemowląt. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności ostrzega, że olej palmowy zawiera najwyższe wśród tłuszczów roślinnych stężenie substancji potencjalnie rakotwórczych. Naukowcy z Institute for Research in Biomedicine opisali, w jaki sposób kwas palmitynowy – obecny głównie w oleju palmowym – zwiększa ryzyko rozprzestrzeniania się nowotworów. Co ważne, inne rodzaje kwasów tłuszczowych nie wykazywały takiego działania. Przerzutowanie to główna przyczyna śmierci osób cierpiących na nowotwory. Istnieje wiele czynników wpływających na pojawienie się przerzutów. Metastatyczny rozwój z guzów pierwotnych to zjawisko mające wiele przyczyn, które mogą leżeć w czynnikach pozagenetycznych, w tym w stylu życia, napisali autorzy badań na łamach Nature. Z wielu badań wynika, że do rozprzestrzeniania się nowotworów mogą przyczyniać się nasycone kwasy tłuszczowe spożywane w diecie. Nie znamy jednak dokładnego mechanizmu, za pomocą którego kwasy te wpływają na przerzutowanie, nie wiemy też, czy wszystkie nasycone kwasy tłuszczowe mają taki wpływ. Na pytania te postawili odpowiedzieć naukowcy pracujący pod kierunkiem doktora Salvadora Aznara-Benitaha. Uczeni przeprowadzili serię eksperymentów, w czasie których badali wpływ różnych kwasów tłuszczowych, kwasu palmitynowego, kwasu oleinowego i kwasu linolowego na formowanie się pierwotnego guza nowotworowego i przerzutowanie u myszy. Badania wykazały, że kwas palmitynowy wspomaga przerzutowanie czerniaka i nowotworów szczęki. Nie stwierdzono, by kwas oleinowy czy linolowy działał podobnie. Żaden z kwasów nie miał też wpływu na ryzyko pojawienia się guza pierwotnego. Okazało się, że gdy dieta myszy została wzbogacona w kwas palmitynowy, nie tylko ułatwiał on przerzutowanie nowotworów, ale również miał długotrwały wpływ na genom. Wystarczyło, że komórki nowotworowe zostały przez krótki czas wystawione na działanie kwasu palmitynowego obecnego w diecie, by stały się wysoce metastatyczne. Stan ten utrzymywał się nawet po usunięciu kwasu palmitynowego z diety. Guzy u myszy, które przez krótki czas były karmione dietą z wysoką zawartością oleju palmowego oraz komórki, które w hodowli in vitro przez krótki czas miały styczność z kwasem palmitynowym, pozostawały wysoce metastatyczne, nawet bez dalszej ekspozycji na kwas palmitynowy, stwierdzili badacze. Okazało się, że po kontakcie z olejem palmowym w komórkach nowotworowych dochodzi do zmian epigenetycznych, w wyniku których komórki takie tworzyły wokół guza sieci neuronowe, ułatwiające im komunikowanie się z innymi komórkami i rozprzestrzenianie się. Doktor Helen Rippon, dyrektor wykonawcza w Worldwide Cancer Research, organizacji, która częściowo finansowała powyższe badania, mówi: Odkrycie to jest wielkim przełomem na drodze ku zrozumieniu, w jaki sposób łączą się ze sobą dieta i nowotwory. Być może pozwoli nam ono opracować nowe metody leczenia nowotworów. Zrozumienie, co powoduje, że nowotwór się rozprzestrzenia oraz opracowanie metod zatrzymania tego rozprzestrzeniania się, to krok ku zmniejszeniu liczby zgonów powodowanych przez nowotwory. Ze szczegółami badań nad wpływem oleju palmowego na rozprzestrzenianie się nowotworów można zapoznać się w artykule Dietary palmitic acid promotes prometastatic memory via Schwann cells. « powrót do artykułu

Toxoplasma gondii to jeden z najpowszechniej występujących pasożytów u ludzi. Wywołuje on toksoplazmozę, która u niektórych ludzi może dawać objawy podobne do przeziębienia, jednak większość ludzi w ogóle nie odczuwa obecności pasożyta. Toksoplazmoza może być jednak bardzo niebezpieczna dla kobiet w ciąży i osób z osłabionym układem odpornościowym. Tymczasem naukowcy z Wielkiej Brytanii i Chin wykazali, że pasożyt może pomóc w walce z nowotworami. Uczeni wysunęli hipotezę, że zdolność T. gondii do wpływania na reakcję układu odpornościowego w guzie może poprawić terapeutyczne efekty zastosowania inhibitorów punktów kontrolnych. Postanowili więc sprawdzić, jakie będą efekty jednoczesnego zastosowania na guzach nowotworowych u myszy atenuowanego (osłabionego) szczepu T. gondii RH ΔGra17 i ligandu receptora programowanej śmierci PD-L1. Naukowcy stworzyli szczep T. gondii, który miał ograniczone możliwości wzrostu, ale zachował zdolność do manipulowania układem odpornościowym gospodarza. Okazało się, że bezpośrednie wstrzyknięcie pasożyta do guza nowotworowego wywołało stan zapalny w tym guzie oraz w guzach od niego odległych. Naukowcy wykazali też, że po podaniu T. gondii guzy stały się bardziej wrażliwe na leczenie inhibitorami punktu kontrolnego. W ten sposób wydłużono czas życia i zmniejszono tempo wzrostu guzów u myszy z ludzkimi modelami czerniaka, raka płuca LLC (Lewis lung carcinoma) oraz raka jelita grubego. Naukowcy przypominają, że już w przeszłości prowadzono badania nad zastosowaniem tego pasożyta w leczeniu nowotworów. Tym, co czyni nasze badania innymi, jest potwierdzenie, że wstrzyknięcie zmutowanego szczepu T. gondii wzmacnia działanie przeciwnowotworowe układu odpornościowego oraz efektywność terapii z wykorzystaniem inhibitorów punktu kontrolnego - powiedział profesor Hany Elsheikha z University of Nottingham. Inhibitory punktów kontrolnych Limfocyty T naszego układu odpornościowego potrafią rozpoznać antygeny obecne na powierzchni komórek nowotworowych, zaatakować je i zniszczyć. To prowadzi do zahamowania rozrostu guza. Problem jednak w tym, że jeśli mamy do czynienia z przewlekłą ekspozycją limfocytów na nowotworowy antygen, dochodzi do ich osłabienia. Zaś osłabione limfocyty słabiej się rozprzestrzeniają po organizmie i gorzej wytwarzają cytokiny, czyli białka wpływające na odpowiedź immunologiczną. Co więcej, u takich osłabionych limfocytów dochodzi do zwiększonej ekspresji immunologicznych punktów kontrolnych. To receptory hamujące odpowiedź immunologiczną. A komórki nowotworowe potrafią wykorzystać te punktu kontrolne do blokowania limfocytów T i uniknięcia ich ataku. Inhibitory punktów kontrolnych to stosowane od niedawna środki blokujące punkty kontrolne układu odpornościowego. A jedną z najczęściej stosowanych metod jest blokowanie wiązań pomiędzy PD-1 i PD-L1. « powrót do artykułu

W Instytucie Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego powstał pierwszy na świecie tomograf, który pozwala na uzyskanie trójfotonowego obrazu PET. Urządzenie J-PET autorstwa profesora Pawła Moskala i jego zespołu znacząco różni się od tradycyjnych tomografów PET, generujących obraz w oparciu o dwa fotony. Nowatorska technika obrazowania nie tylko pozwoli na lepsze diagnozowanie nowotworów, ale umożliwi też badanie symetrii pomiędzy materią a antymaterią. Tomograf powstał w ramach projektu Jagielloński PET (J-PET). Wykorzystuje on znaną technikę obrazowania metodą pozytonowej tomografii emisyjnej. Podczas tej techniki wyznaczany jest przestrzenny rozkład atomów pozytonium, czyli stanów związanych elektronu i pozytonu, które powstają w ciele pacjenta w czasie badania PET. Zespół profesora Moskala z UJ oraz ich współpracownicy z Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie,  Narodowego Centrum Badań Jądrowych, Uniwersytetu w wiedniu i włoskiego Narodowego Instytutu Fizyki Jądrowej, jako pierwszy pokazał, w jaki sposób zrekonstruować rozpad pozytonium na trzy fotony. Możliwość rekonstrukcji takiego właśnie rozpadu pozytonium pozwala na opracowanie niekonwencjonalnych sposobów obrazowania PET. Umożliwia również prowadzenie badań podstawowych. Profesor Moskal i jego grupa opublikowali na łamach Nature Communications artykuł, w którym opisali test symetrii względem połączenia odwrócenia ładunku (C), odbicia przestrzennego (P) i odwrócenia w czasie (T) w układach leptonowych. To tzw. test symetrii CPT. Dzięki wykorzystaniu J-PET osiągnęli niespotykaną dotychczas precyzję (10-4) takich badań przeprowadzonych za pomocą pozytonium. Projekt Jagielloński PET ma na celu stworzenie urządzenia, które pozwoli na jednoczesne obrazowanie całego ciała. Naukowcy chcą, by służyło ono zarówno do lokalizowania nowotworów, jak i określania stopnia ich złośliwości, badania rozprowadzania leków i ich metabolizmu. W skład zespołu pracującego nad nowatorskim rozwiązaniem wchodzą lekarze, biolodzy, chemicy, fizycy, elektronicy i informatycy. Urządzenie budowane jest w oparciu o technologię stworzoną na Uniwersytecie Jagiellońskim. Jednocześnie na uczelni powstaje Centrum Teranostyki. To termin stworzony z połączenia słów terapia i diagnostyka. Centrum będzie zajmowało się opracowywaniem rozwiązań technologicznych pozwalających na jednoczesne wykrywanie i leczenie chorób. « powrót do artykułu

Produkowana przez nasz organizm nowo odkryta naturalna molekuła 3-HKA (3-hydroksy-l-kinurenina) może stać się potężną bronią w walce z chorobami autoimmunologicznymi i zapalnymi a nawet niektórymi nowotworami, informują naukowcy z Weill Cornell Medicine i Uniwersytetu w Perugii. Na łamach Nature Communications opisali właściwości 3-HKA, wykazali, że jest wytwarzana z tryptofanu w komórkach dendrytycznych i w modelu zwierzęcym chroni przed stanem zapalnym w przebiegu łuszczycy oraz zapaleniem nerek. Obecnie istnieje pilna potrzeba stworzenia nowych metod leczenia chorób autoimmunologicznych i zapalnych. Jesteśmy więc niezwykle podekscytowani możliwościami, jakie stwarza odkrycie tej potężnej molekuły, mówi współautorka badań profesor Laura Santambrogio z Weill Cornell Medicine. Choroby autoimmunologiczne i zapalne dotykają setki milionów ludzi na całym świecie. Obecnie większość z nich leczonych jest starszymi lekami, należącymi np. do grupy kortykosteroidów. Leki te powstały w latach 50. ubiegłego wieku i mają liczne skutki uboczne. Nowsze metody leczenia, w których wykorzystuje się przeciwciała monoklonalne, wymagają wstrzykiwania leków i często z czasem tracą na efektywności, gdyż organizm rozwija odporność. Idealnym lekiem byłby taki, który miałby minimalne skutki uboczne i mógłby być przyjmowany w formie pigułki. Odkrywcy 3-HKA badali tryptofan, jeden z egzogennych aminokwasów białkowych, które musimy dostarczać sobie z pożywieniem. Przed 15 laty odkryto, że tryptofan może być metabolizowany do kinureniny, molekuły mającej właściwości wyciszania układu odpornościowego. W pewnych przypadkach stanu zapalnego kinurenina może być wydzielana przez komórki prezentujące antygen. Prawdopodobnie służy wówczas regulacji reakcji odpornościowej. Autorzy najnowszych badań poszukiwali takiej formy kinureniny, która miałaby silne właściwości wyciszające układ odpornościowy, a jednocześnie można by ją wykorzystać do stworzenia leku w formie pigułki. W efekcie swoich poszukiwań znaleźli 3-HKA. Podczas badań nad mysimi i ludzkimi komórkami dendrytycznymi zauważyli, że 3-HKA blokuje ważny szlak zapalny STAT1/NF-κB, zmniejszając tym samym poziomy takich cytokin jak interleukina-6 (IL-6) czy czynnik martwicy nowotworów (TNF-α). Następnie przeprowadzili eksperymenty na myszach i stwierdzili, że w ich organizmach zachodzi podobnie szerokie działanie blokujące stan zapalny i chroniące zwierzęta przed łuszczycą oraz zapaleniem nerek. To zadziwiające, że nieznany dotychczas metabolit tryptofanu ma tak silne właściwości hamujące układ odpornościowy, mówi doktor Cristina Clement. Naukowcy zauważyli również, że 3-HKA jest wytwarzana w ludzkich i mysich komórkach nowotworów piersi i płuc w większych ilościach niż inne pochodne tryptofanu. To sugeruje, że niektóre nowotwory celowo wytwarzają 3-HKA, by chronić się przed atakiem ze strony układu odpornościowego. Obecnie naukowcy pracują nad stworzeniem związków, które będą miały równie silne działanie przeciwzapalne co 3-HKA, a jednocześnie będą miały lepsze właściwości – jak możliwość dłuższego przetrwania w krwioobiegu – dzięki którym uda się z nich wyprodukować leki. Odkrycie nowej molekuły może doprowadzić do stworzenia leków o przeciwnych działaniach. Z jednej bowiem strony wzorując się na 3-HKA można próbować stworzyć leki wyciszające układ odpornościowy i chroniące przed stanami zapalnymi czy chorobami autoimmunologicznymi, z drugiej zaś strony leki blokujące działanie 3-HKA mogłyby pomóc układowi odpornościowemu w walce z nowotworami. « powrót do artykułu

Czerniak to najbardziej niebezpieczny z nowotworów skóry,. Czasem tworzy się w gałce ocznej, bardzo rzadko zaś wewnątrz organizmu. W jego leczeniu wykorzystuje się radio- i chemioterapię oraz chirurgię. Teraz naukowcy z Uniwersytetu Katolickiego w Leuven donoszą, że być może wpadli na trop kolejnego sposobu na walkę z czerniakiem, a ma nim być zastosowanie... antybiotyków. Możliwość reagowania na stres środowiskowy, w tym na podawane leki, przyczynia się do ewolucji guza i zyskaniu przez niego oporności na leczenie, czytamy na łamach Journal of Experimental Medicine. Odkryliśmy, że przetrwanie komórek zależne od zintegrowanej odpowiedzi na stres (ISR) zależy m.in. od zwiększenia zwiększenia przez mitochondria syntezy protein. To słabość, która można wykorzystać, używając w tym celu antybiotyków biorących na cel mitochondrialne rybosomy. Gdy nowotwór ewoluuje, niektóre z komórek mogą uniknąć leków i zatrzymać proliferację, by ukryć się przed układem odpornościowym, wyjaśnia Eleonora Luecci. Jednak by przetrwać leczenie, te nieaktywne komórki muszą mieć ciągle włączone mitochondria. Jako, że mitochondria pochodzą od bakterii, które zaczęły żyć wewnątrz komórek, są bardzo wrażliwe na niektóre klasy antybiotyków. To zaś podsunęło nam pomysł, by użyć antybiotyków w walce z czerniakiem. Uczeni pobrali od pacjenta komórki nowotworowe i przeszczepili je myszom, które następnie zaczęli leczyć antybiotykami. Antybiotyki szybko zabiły wiele komórek nowotworowych, kupując cenny czas, który był potrzebny, by mogła zadziałać immunoterapia. Przy guzach, które nie reagowały na inne metody leczenia, antybiotyki przedłużyły życie myszy, a w niektórych przypadkach je wyleczyły, dodaje Leucci. Naukowcy pracowali z antybiotykami, które obecnie – ze względu na rosnącą antybiotykooporność – rzadko są stosowane przy infekcjach bakteryjnych. Jednak antybiotykooporność nie miała znaczenia dla skuteczności antybiotyków w tych badaniach. Komórki nowotworowe wykazywały dużą wrażliwość na te antybiotyki. Możemy więc zacząć je stosować do leczenia nowotworu, a nie walki z infekcją, dodaje uczona. Badania prowadziliśmy na myszach, nie wiemy więc, na ile efektywna byłaby ta metoda u ludzi. Wspominamy tylko o jednym przypadku, gdy osoba chora na czerniaka otrzymywała antybiotyki, gdyż przechodziła infekcję bakteryjną. Jednak zauważyliśmy, że po leczeniu antybiotykami, oporne guzy tej osoby, ponownie stały się wrażliwe na standardową terapię przeciwnowotworową. To powód do optymizmu, ale potrzebujemy dalszych badań klinicznych nad wykorzystaniem antybiotyków w leczeniu nowotworu. « powrót do artykułu

Po raz pierwszy w Polsce pacjentowi z opornym i nawrotowym szpiczakiem plazmocytowym podano innowacyjną terapię CAR-T. Procedura nadzorowana była przez prof. Lidię Gil i prof. Dominika Dytfelda z Kliniki Hematologii i Chorób Rozrostowych Układu Krwiotwórczego w Poznaniu. Podanie odbyło się w ramach badania klinicznego III fazy nad skutecznością terapii CAR-T u chorych na szpiczaka. Badanie o akronimie CARTITUDE-4 ma porównać standardowy trójlekowy schemat leczenia chorych na szpiczaka z terapią CAR-T skierowaną przeciwko antygenowi BCMA. Ta terapia wykazuje wysoką skuteczność i trwałe odpowiedzi u wcześniej intensywnie leczonych pacjentów z nawrotowym i opornym szpiczakiem plazmocytowym. Chory, u którego po raz pierwszy podaliśmy lek w naszym ośrodku, miał agresywną postać szpiczaka plazmocytowego. To również młody pacjent, co nie jest częste w przypadku szpiczaka – ma 40 lat, a wszystkie dotychczasowe terapie nie przyniosły zmiany. Chory dobrze zniósł podanie leku i już dziś widzimy, że jego stan się poprawił. Dla takich pacjentówterapia CAR-T stanowi ogromną szansę na zmianę rokowania i wyleczenie – skomentował cytowany w informacji prasowej przesłanej PAP prof. Dominik Dytfeld z Kliniki Hematologii i Chorób Rozrostowych Układu Krwiotwórczego w Poznaniu. Jak zaznaczył, terapia CAR-T, która została podana, jest w bardzo zaawansowanych badaniach klinicznych i może być podawana w akredytowanych ośrodkach hematoonkologicznych. Już dziś zdajemy sobie sprawę, że zastosowanie terapii CAR-T zmieni oblicze opornego na leczenie szpiczaka plazmocytowego, jak również strategie leczenia tego nowotworu na całym świecie – podkreślił specjalista. Terapia CAR-T stanowi jeden z najbardziej zaawansowanych przełomów technologicznych w leczeniu nowotworów hematologicznych. Jest to spersonalizowana forma immunoterapii, polegająca na genetycznym przeprogramowaniu limfocytów T pacjenta tak, by stały się zdolne do rozpoznawania i eliminacji komórek nowotworowych. Zostają one wyposażone w chimeryczne receptory antygenowe (ang. chimeric antygen receptor; CAR). Dzięki temu komórki CAR-T rozpoznają i niszczą komórki nowotworu. W przypadku terapii szpiczaka plazmocytowego komórki CAR-T skierowane są przeciwko antygenowi dojrzewania komórek B (BCMA). Antygen ten licznie występuje na komórkach szpiczaka. Badanie kliniczne jest prowadzone na świecie, w tym w Polsce, przez firmę Janssen. « powrót do artykułu

Trzynastego lipca 3-osobowy zespół z Pracowni Radiologii Zabiegowej i Interwencyjnej Zakładu Radiologii i Diagnostyki Obrazowej Narodowego Instytutu Onkologii w Gliwicach przeprowadził pierwszy w Polsce zabieg radioembolizacji wątroby z wykorzystaniem izotopu o nazwie holm-166. Zabieg przeprowadzono u 45-letniego mężczyzny z rakiem jelita grubego z przerzutami do wątroby, w przypadku którego wcześniejsza chemioterapia nie przyniosła oczekiwanych wyników. Czym jest radioembolizacja wątroby? Jak tłumaczą lekarze, zabieg radioembolizacji wątroby polega na przeznaczyniowym dostarczeniu do guza nowotworowego kilkunastu milionów mikroskopijnych cząstek z izotopem promieniotwórczym, które po zatrzymaniu się w obrębie nowotworu emitują promieniowanie i niszczą go. Dodatkowo blokują naczynia, które odżywiają guza. Podany izotop gromadzi się głównie w obszarze nowotworu, oszczędzając zdrowy miąższ wątroby. Jest to leczenie miejscowe, które nie powoduje efektów ogólnoustrojowych, w przeciwieństwie do np. chemioterapii systemowej. Dotąd do radioembolizacji wątroby wykorzystywano cząsteczki z izotopem itru-90. Tłumacząc, na czym polega różnica, dr Michał Gola podkreśla, że holm-166 ma krótszy okres półtrwania niż itr-90, co oznacza, że cała dawka promieniowania zostaje wyemitowana w krótszym czasie. Co istotne, ze względu na właściwości paramagnetyczne izotop ten jest widoczny w badaniu rezonansem magnetycznym. Dzięki temu można dokładniej obrazować rozkład promieniotwórczych cząstek w tkance wątroby. Wg dr. Goli, daje to podstawy do późniejszych decyzji terapeutycznych. Specjaliści dodają, że w etapie przygotowawczym do radioembolizacji można wykorzystać mniejszą diagnostyczną ilość izotopu holmu. Holm lepiej odzwierciedla lokalizację późniejszej terapeutycznej dawki w odniesieniu do stosowanego do tej pory w tym celu diagnostycznego izotopu technetu-99, który wykorzystywany jest w pierwszym etapie procedury radioembolizacji. Wszystkie obliczenia wykonywane są w dedykowanym programie dozymetrycznym. Kilkumiesięczne przygotowania Przygotowania do 1. zabiegu z holmem-166 zajęły parę miesięcy. Niezbędne było przejście szkoleń wymaganych przez producenta preparatu, a także uzyskanie pozwoleń na użycie takiego izotopu promieniotwórczego. Podczas procedury przeprowadzanej w pracowni radiologii zabiegowej wykorzystuje się cyfrową angiografię subtrakcyjną, zestaw współosiowych cewników o średnicy 1-2 mm oraz, oczywiście, mikrosfery z izotopem. Zabieg u 45-letniego pacjenta przeprowadzili radiolodzy interwencyjni: dr Michał Gola, dr n. med. Justyna Rembak-Szynkiewicz i dr n. med. Przemysław Pencak. Jego przebieg nadzorował z Utrechtu prof. Marnix Lam. W przygotowania zaangażowali się specjaliści z Zakładu Medycyny Nuklearnej i Endokrynologii Onkologicznej: prof. dr hab. Daria Handkiewicz-Junak, dr Tomasz Olczyk, dr n. med. Michał Kalemba, dr n. fiz. Aneta Kluczewska-Gałka i anestezjolog, dr Elżbieta Basek. Kryteria kwalifikacji do zabiegu Do radioembolizacji wątroby z wykorzystaniem holmu-166 kwalifikują się chorzy, u których nie można przeprowadzić leczenia operacyjnego (zarówno osoby z nowotworami pierwotnymi, a więc rakiem wątrobowokomórkowym czy rakiem przewodów żółciowych, jak i nowotworami wtórnymi - przerzutami). W przypadku przerzutów proces nowotworowy powinien być ograniczony do wątroby, ewentualnie dopuszczalne jest minimalne zajęcie innych narządów. Dodatkowo wykazana powinna być nieskuteczność dotychczasowego leczenia lub brak zakwalifikowania do innych terapii. Kluczowa jest zachowana wydolność narządowa wątroby i nerek oraz ogólna kondycja pacjenta – wyjaśniają doktorzy Rembak-Szynkiewicz i Pencak. Wyniki dotychczasowych badań klinicznych Dotychczasowe badania kliniczne, HEPAR I, HEPAR II czy HCC Dresden, wykazały bezpieczeństwo środka z holmem-166. W informacji prasowej NIO w Gliwicach podano, że skuteczność, czyli kontrolę choroby wyrażoną jako stabilny obraz lub zmniejszenie się guzów, wykazano w trzymiesięcznym okresie obserwacji ogółem u 64% pacjentów, w przypadku przerzutów raka jelita grubego wartość ta dochodziła do 73%. W badaniu u pacjentów z rozpoznaniem raka wątrobowokomórkowego było to nawet 90% w półrocznym okresie obserwacji. « powrót do artykułu

Naukowcy z Centrum Nowych Technologii UW oraz Wydziału Fizyki UW pod kierunkiem prof. Jacka Jemielitego i dr hab. Joanny Kowalskiej, we współpracy z badaczami z Instytutu Chemii Fizycznej PAN, opracowali efektywną metodę dostarczania nukleotydów do komórek, która powoduje destrukcję komórek nowotworowych. Rezultaty swoich prac opisali w czasopiśmie naukowym Chemical Science. W artykule Cellular delivery of dinucleotides by conjugation with small molecules: targeting translation initiation for anticancer applications badacze z Centrum Nowych Technologii UW i Wydziału Fizyki UW oraz Instytutu Chemii Fizycznej PAN opublikowali efekty badań prowadzonych pod kierunkiem prof. Jacka Jemielitego i dr hab. Joanny Kowalskiej. W publikacji po raz pierwszy pokazano, że analogi kapu efektywnie dostarczone do komórek są w stanie zatrzymać proces podziałów komórek nowotworowych, powodując ich destrukcję (zaplanowaną śmierć komórek nowotworowych). Udowodnienie tego było jednym z większych wyzwań w prowadzonych badaniach. Udało się ten problem rozwiązać stosując znakowanie fluorescencyjne cząsteczek oraz zaawansowane techniki mikroskopowe, w których specjalizują się badacze z IChF PAN. Te badania to ważny krok w kierunku nowego rodzaju terapii przeciwnowotworowych opartych na analogach końca 5’ mRNA – mówi dr hab. Joanna Kowalska z Wydziału Fizyki UW. Naukowcy wskazują na szerokie potencjalne możliwości zastosowania opisanej metody. –  Metoda zaprezentowana w artykule może mieć charakter ogólny i zostać wykorzystana do dostarczania również innych nukleotydów o potencjale terapeutycznym, co pozwoli na wykorzystanie nukleotydów w leczeniu także innych chorób – podkreśla prof. Jacek Jemielity z CeNT UW. Dostarczanie nukleotydów do komórek Nukleotydy są m.in. źródłem energii w komórkach, cząsteczkami wykorzystywanymi do sygnalizacji wewnątrzkomórkowej, jak również międzykomórkowej oraz składnikami kwasów nukleinowych i substratami do ich biosyntezy. Ze względu na swoje niezwykle istotne biologiczne funkcje mają bardzo duży potencjał jako terapeutyki. Polarna budowa tych związków powoduje jednak, że nie są one w stanie wnikać do komórek i nie ma naturalnych mechanizmów komórkowych pozwalających na ich dostarczenie. Opracowana przez badaczy z UW i PAN metoda polega na łączeniu nukleotydów z niewielkimi cząsteczkami, które mają za zadanie dostarczenie ich do wnętrza komórki. W tym celu naukowcy wykorzystali przede wszystkim cząsteczki cholesterolu, który zapewnia wydajny transport nukleotydów do wnętrza komórek. Za pomocą tej metody naukowcy wprowadzili do komórek analogi końca 5’ mRNA (analogi kapu) połączone z cząsteczkami cholersterolu. Koniec 5’ mRNA zaangażowany jest w inicjację procesu translacji mRNA, w wyniku czego powstają w komórkach białka. Analogi kapu potrafią naśladować koniec 5’ mRNA, bezpośrednio oddziałując z białkiem eIF4E, co blokuje biosyntezę białka w komórkach. Okazuje się, że w wielu nowotworach mamy do czynienia z nadekspresją białka eIF4E, czyli jest go więcej niż w zdrowych komórkach. To powoduje, że translacji zaczynają ulegać białka onkogenne stymulujące proces powstawania nowotworu. Związanie nadmiarowej ilości białka eIF4E może pozwolić na przywrócenie procesu translacji w komórkach na właściwe tory – wyjaśnia prof. Jacek Jemielity. « powrót do artykułu

Naukowcy z Instytutu Podstaw Informatyki PAN, Instytutu Nenckiego PAN, Uniwersytetu Warszawskiego opracowali pierwszy, kompleksowy „Atlas obszarów regulatorowych aktywnych w glejakach o różnym stopniu złośliwości”, który ujawnił zaburzenia ekspresji genów i nowy mechanizm regulujący inwazyjność złośliwych guzów mózgu. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Communications. Ludzki genom to ogromny zbiór instrukcji, które są odczytywane i interpretowane, aby wyprodukować białka komórkowe i umożliwić różnorodne funkcje komórek i tkanek. DNA kodujące białka stanowi mniej niż 2% ludzkiego genomu, a odszyfrowanie funkcji pozostałych, niekodujących regionów, stanowi wielkie wyzwanie. W każdej tkance aktywnych jest kilkadziesiąt tysięcy genów, a zrozumienie sposobu ich regulacji pozwala lepiej wniknąć w funkcje komórki. W komórce nić DNA jest owinięta wokół białek zwanych histonami i tworzy wysoce zorganizowaną strukturę zwaną chromatyną. Zmiany biochemiczne histonów przyczyniają się do otwartości lub braku dostępu do chromatyny, i mogą pobudzać lub hamować ekspresję genów (procesy te nazywamy epigenetycznymi). Enzymy mogą odczytywać instrukcje zawarte w DNA tylko w miejscach chromatyny, które są otwarte, co oznacza, że są dostępne dla enzymów. Mapowanie regionów regulatorowych i otwartej chromatyny w skali całego genomu zapewnia wgląd w to, jak geny są regulowane w określonych komórkach i stanach fizjologicznych lub patologicznych. Zmiany w dostępności chromatyny są regulowane przez procesy epigenetyczne, które zapewniają ich trwałość, wpływają na odczytywanie konkretnych genów, a w konsekwencji na procesy komórkowe. Rozregulowanie ekspresji genów często towarzyszy rozwojowi nowotworów. Procesy regulujące otwartość chromatyny są odwracalne i można je kontrolować czynnikami zewnętrznymi, zatem sterowanie dostępnością chromatyny ma duży potencjał kliniczny. Glejaki są guzami mózgu, w których często dochodzi do zaburzenia kontroli ekspresji genów, co powoduje niekontrolowany rozrost guza i zaburzenia funkcji mózgu. Złośliwe glejaki najczęściej występują u osób starszych, są odporne na standardowe terapie i dlatego mają bardzo złe rokowania. Łagodne glejaki występują głównie u dzieci i mają lepsze rokowania, choć nieleczone, mogą przekształcić się w złośliwe nowotwory. Współpracując z neurochirurgami z warszawskich ośrodków klinicznych zebrano unikalną kolekcję próbek i przeprowadzono kompleksową, cało-genomową analizę wzorców epigenetycznych w próbkach guzów łagodnych i złośliwych. Porównanie wzorców pozwoliło wskazać konkretne procesy powiązane ze złośliwością glejaków. W projekcie po raz pierwszy zbadano jednocześnie wzorce otwartości chromatyny, stanu histonów, metylacji DNA i ekspresji genów w ponad 30 próbkach guzów mózgu. Wykorzystano wszystkie wskazówki molekularne, aby zidentyfikować elementy regulatorowe, takie jak promotory, które kontrolują ekspresję sąsiednich genów i wzmacniacze, które sterują ekspresją odległych genów. Stworzony przez naukowców Atlas, do którego można uzyskać dostęp za pośrednictwem serwera internetowego, pozwala lepiej zrozumieć znaczenie niekodujących regionów genomu, które są aktywne w mózgu. Ujawnił też nowe mechanizmy sterujące nowotworzeniem w guzach mózgu. Nasze badania doprowadziły do powstania pierwszego, kompleksowego atlasu aktywnych elementów regulatorowych w glejakach, który umożliwił identyfikację funkcjonalnych wzmacniaczy ekspresji i promotorów w próbkach pacjentów. To kompleksowe podejście ujawniło wzorce epigenetyczne wpływające na ekspresję genów w łagodnych glejakach oraz nowy mechanizm powiązany ze złośliwością guzów obejmujący ścieżkę sygnałową kierowaną przez czynnik FOXM1 i kontrolująca inwazyjność i migracje komórek glejaka. Atlas dostarcza ogromnego zbioru danych, które można wykorzystać do kolejnych analiz i porównań z istniejącymi i nowymi zbiorami danych. Pozwoli to na nowe odkrycia i lepsze zrozumienie mechanizmów rozwoju glejaków – mówią dr Karolina Stępniak i dr Jakub Mieczkowski, główni autorzy publikacji. Stworzenie i udostępnienie atlasu aktywnych obszarów regulatorowych w glejakach o różnym stopniu złośliwości umożliwi dokonywanie nowych odkryć i lepsze zrozumienie mechanizmów kluczowych dla rozwoju glejaków. « powrót do artykułu

Algorytmy sztucznej inteligencji mogą skrócić czas badań cytologicznych i tym samym pozwolić na szybsze diagnozowanie nowotworów u zwierząt. Narzędzie CyfroVet powstaje właśnie w Akademickim Centrum Komputerowym CYFRONET AGH. Jak podano w przesłanym PAP komunikacie, obecnie czas oczekiwania na wynik badania cytologicznego wynosi od kilku dni do 2 tygodni, a jego cena to około kilkaset złotych. Naukowcy z AHG przekonują, że istnieje możliwość znaczącego skrócenia tego czasu poprzez zastosowanie zautomatyzowanego systemu. Narzędzie takie pozwala na wykonanie zdjęcia próbki materiału cytologicznego, a następnie przeanalizowanie go z wykorzystaniem algorytmów sztucznej inteligencji. Dzięki temu można ocenić zmiany patologiczne w preparacie. Dyrektor ACK Cyfronet AGH prof. Kazimierz Wiatr wskazał, że wyzwaniem jest zgromadzenie odpowiedniej liczby zdjęć preparatów cytologicznych o różnorodnym charakterze, które pozwolą na wytrenowanie algorytmu sztucznej inteligencji do rozpoznawania zmian nowotworowych z dużą dokładnością. Czasochłonny jest również proces oznaczania tzw. danych uczących, który wiąże się z ręcznym oznaczeniem zmian patologicznych przez lekarza eksperta oraz ich weryfikacji przez dyplomowanego patologa. Obecnie w ramach prac prowadzonych w projekcie CyfroVet opracowane zostało rozwiązanie pozwalające na klasyfikację wybranych zmian patologicznych z wykorzystaniem sieci neuronowych. Opracowane zostały również architektury sieci pozwalające na szczegółową detekcję pojedynczych komórek nowotworowych, która pozwala na bardziej dokładną analizę zachodzących zmian patologicznych. Zaprojektowane rozwiązanie pozwala uzyskać dokładności klasyfikacji na poziomie nawet 96 proc. System działa dla wybranych trzech zmian nowotworowych: mastocytomy, histiocytomy oraz chłoniaka – wskazał inicjator prac dr hab. inż. Maciej Wielgosz. W ostatnim czasie zespół prowadzi również badania nad holistycznym podejściem do diagnostyki weterynaryjnej, które dotyczy nie tylko zbadania zmian na zdjęciach preparatów cytologicznych pod mikroskopem, ale również informacji o zwierzęciu zebranych przez weterynarza w trakcie wstępnego wywiadu. Wywiad taki dotyczy wieku zwierzęcia, chorób czy lokalizacji zmian na powierzchni skóry. Są to tak zwane dane kategoryczne, które mogą w znaczący sposób wpłynąć na podjęcie przez lekarza decyzji diagnostycznej. Uwzględnienie tych danych w algorytmie sztucznej inteligencji pozwoli potencjalnie podnieść skuteczność jego działania. « powrót do artykułu

Komórki nowotworów złośliwych łatwiej niż prawidłowe ulegają mechanicznym deformacjom, co umożliwia im migrację w organizmie. W Instytucie Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie zbadano własności mechaniczne komórek raka prostaty poddanych działaniu najczęściej stosowanych leków antynowotworowych. Zdaniem badaczy, obecne leki można stosować efektywniej i w mniejszych dawkach. W przypadku raka kluczowym czynnikiem sprzyjającym powstawaniu przerzutów jest zdolność komórek nowotworowych do ulegania deformacjom mechanicznym. W Instytucie Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie badania nad własnościami mechanicznymi komórek są prowadzone od ćwierć wieku. Najnowsze prace, zrealizowane w kooperacji z Katedrą Biochemii Lekarskiej Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego (CM UJ), dotyczyły kilku leków obecnie używanych w chemioterapii raka prostaty, a konkretnie ich wpływu na własności mechaniczne komórek nowotworowych. Wyniki napawają optymizmem: wszystko wskazuje na to, że dawki niektórych leków będzie można zmniejszyć bez ryzyka obniżenia skuteczności ich działania. Chemioterapia to wyjątkowo brutalny atak nie tylko na komórki nowotworowe pacjenta, ale na wszystkie komórki jego organizmu. Stosując ją lekarze mają nadzieję, że bardziej wrażliwe komórki nowotworu zginą zanim zaczną ginąć komórki zdrowe. W tej sytuacji kluczowego znaczenia nabiera wiedza, jak dobrać lek optymalny w danym przypadku oraz jak ustalić jego minimalną dawkę, która z jednej strony zagwarantuje skuteczność działania, z drugiej zaś pozwoli zminimalizować negatywne skutki terapii. Fizycy z IFJ PAN już w 1999 roku wykazali, że komórki nowotworowe łatwiej się deformują mechanicznie. W praktyce fakt ten oznacza, że z większą efektywnością mogą się przeciskać przez wąskie naczynia układów krwionośnego i/lub limfatycznego. O mechanicznych własnościach komórki decydują takie elementy jej cytoszkieletu jak badane przez nas mikrotubule zbudowane z białka tubuliny, filamenty aktynowe z aktyny oraz filamenty pośrednie tworzone z białek typu keratyna czy wimentyna, mówi prof. dr hab. Małgorzata Lekka z Zakładu Badań Mikroukładów Biofizycznych IFJ PAN i uzupełnia: Pomiary biomechaniczne komórek prowadzimy za pomocą mikroskopu sił atomowych. W zależności od potrzeb, możemy sondą słabiej lub mocniej naciskać na komórkę i w ten sposób otrzymujemy odpowiedź mechaniczną pochodzącą od struktur leżących albo przy jej powierzchni, czyli przy błonie komórkowej, albo głębiej, nawet przy jądrze komórkowym. Jednak aby otrzymać informację o skutkach działania leku, musimy ocenić, jaki wkład do własności mechanicznych komórki wnoszą poszczególne rodzaje włókien cytoszkieletu. W obecnie raportowanych wynikach krakowscy fizycy przedstawili eksperymenty z użyciem komercyjnie dostępnej linii ludzkich komórek raka prostaty DU145. Linię tę wybrano z uwagi na jej odporność na działanie leków. Wystawione na długotrwały wpływ leków, komórki te po pewnym czasie uodparniają się na działanie leków i nie tylko nie umierają, ale nawet zaczynają się dzielić. Skoncentrowaliśmy się na efektach działania trzech często stosowanych leków: winfluniny, kolchicyny i docetakselu. Wszystkie oddziałują na mikrotubule, co jest pożądane z uwagi na fakt, że to właśnie te włókna są istotne przy podziale komórki. Docetaksel stabilizuje mikrotubule, zatem zwiększa też sztywność komórek nowotworu i utrudnia im migrację w organizmie. Pozostałe dwa leki destabilizują mikrotubule, komórki nowotworowe mogą więc migrować, jednak z uwagi na zaburzone funkcje cytoszkieletu nie są w stanie się dzielić, mówi doktorant Andrzej Kubiak, pierwszy autor artykułu opublikowanego na łamach prestiżowego czasopisma naukowego Nanoscale. Krakowscy naukowcy analizowali żywotność i własności mechaniczne komórek po 24, 48 i 72 godzinach od poddania ich działaniu leków, przy czym okazało się, że największe zmiany są obserwowane trzy dni od ekspozycji na lek. Badania pozwoliły ustalić dwa stężenia leków: wyższe, które niszczyło komórki, oraz niższe, przy którym komórki co prawda przeżywały, lecz ich własności mechaniczne okazały się być zmienione. Z oczywistych względów szczególnie interesujące było to, co się działo z komórkami w ostatnim z wymienionych przypadków. Precyzyjna interpretacja części wyników wymagała zastosowania szeregu narzędzi, takich jak mikroskop konfokalny czy cytometria przepływowa. Ich użycie było możliwe dzięki współpracy z Instytutem Farmakologii PAN w Krakowie, Zakładem Biologii Komórki na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ oraz Uniwersytetem w Mediolanie (Department of Physics, Università degli Studi di Milano). Od pewnego czasu wiadomo, że gdy dochodzi do uszkodzeń mikrotubul, część ich funkcji przejmują włókna aktynowe. Połączenie pomiarów własności mechanicznych komórek z obrazami z mikroskopów konfokalnego i fluorescencyjnego pozwoliło nam zaobserwować ten efekt. Byliśmy w stanie dokładnie ustalić obszary w komórce, na które działa dany lek, oraz zrozumieć, jak przebiegają zmiany jego wpływu w czasie, podkreśla doktorant Kubiak. Z badań krakowskich fizyków płyną praktyczne wnioski. Na przykład wpływ winfluniny jest wyraźnie widoczny w obszarze jądrowym, lecz jest kompensowany przez włókna aktynowe. W rezultacie komórka pozostaje wystarczająco sztywna, by mogła się dalej namnażać. Z kolei po 48 godzinach od podania leku najlepiej widać efekty działania docetakselu, jednak głównie na obrzeżach komórek. Fakt ten także informuje o wzroście roli włókien aktynowych i oznacza, że terapię należałoby wesprzeć jakimś lekiem działającym właśnie na te włókna. Do tej pory niewiele było badań nad skutecznością małych stężeń leków antynowotworowych. My pokazujemy, że zagadnieniem naprawdę warto się zainteresować. Jeśli bowiem dobrze zrozumiemy mechanizmy działania poszczególnych leków, możemy zachować – a niekiedy wręcz zwiększyć – ich dotychczasową skuteczność przy jednoczesnym zmniejszeniu skutków ubocznych chemioterapii. W ten sposób chemioterapia może stać się bardziej przyjazna pacjentowi, co powinno wpłynąć nie tylko na jego zdrowie fizyczne, ale i na nastawienie psychiczne, tak potrzebne w walce z rakiem, podsumowuje prof. Lekka. « powrót do artykułu

Naukowcy odkryli, że w wielu przypadkach raka przełyku dochodzi do aktywowania wirusowego genomu, który jest obecny w genomie od milionów lat. To było zaskoczenie. Nie poszukiwaliśmy elementów wirusowych, ale ich odkrycie otwiera drogę dla potencjalnych leków przeciwnowotworowych, mówi główny autor badań profesor Adam Bass z Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons. Wyniki badań opublikowano w Nature Genetics. Retrowirusy endogenne (ERV) to retrowirusy, które miliony lat temu zainfekowały pierwotne komórki rozrodcze kręgowców. Włączyły się one do materiału genetycznego zainfekowanego organizmu. Z czasem, w wyniku mutacji i kolejnych infekcji, genom wirusów stał się znaczną częścią genomu kręgowców. U człowieka aż 8% DNA pochodzi od retrowirusów. Pomysł, że ERV mogą przyczyniać się do rozwoju nowotworów, nie jest nowy. Co prawda ERV z czasem uległy degradacji i nie tworzą wirusów, ale mogą trafić do różnych genów, zaburzając ich aktywność lub też aktywując geny powodujące nowotwory. Ostatnio jednak zaczęły pojawiać się badania sugerujące, że ERV można wykorzystać do walki z nowotworami, jeśli uda się przeprowadzić ich transkrypcję do RNA. Gdy komórki aktywują wiele ERV, pojawia się wiele podwójnych nici RNA, które trafia do cytoplazmy komórek. To tworzy stan podobny do infekcji wirusowej i wywołuje reakcję zapalną. W ten sposób ERV mogą powodować, że nowotwory staną się bardziej podatne na immunoterapię. Wiele zespołów próbuje skłonić komórki nowotworowe do aktywowania ERV, wyjaśnia Bass. Bass wraz z zespołem wykorzystali tkanki myszy, z których stworzyli organoidy przełyku, by zbadać, w jaki sposób zdrowe komórki zamieniają się w komórki nowotworowe. Okazało się, że gen SOX2, który ułatwia rozwój nowotworu przełyku, prowadzi też do ekspresji licznych ERV. Jako, że duża ekspresja ERV i ich akumulacja są szkodliwe dla komórek, pojawia się enzym ADAR1, który prowadzi do szybkiej degradacji podwójnych nici RNA. Już z innych badań wiadomo, że ADAR1 jest związany z rakiem przełyku oraz, że im wyższy jego poziom, tym gorsze rokowania dla pacjenta. Jednak rola ADAR1 w raku przełyku nie była dotychczas znana. Nowotwory te są zależne od ADAR1. Jego działanie zapobiega pojawieniu się reakcji immunologicznej, która może być bardzo szkodliwa dla komórek, wyjaśnia Bass. Drugą ważną wskazówką był fakt, że niektóre osoby cierpiące na raka przełyku są poddawani immunoterapii, co wydłuża ich życie o kilka miesięcy. Blokowanie ADAR1 może mieć bezpośredni wpływ na rozwój raka przełyku, a do tego może znacząco zwiększać skuteczność immunoterapii u osób z tym nowotworem, ekscytuje się Bass. Jednak to nie wszystko. Obserwacja rozwoju nowotworu w utworzonych organoidach ujawniła wiele innych procesów, które można wykorzystać podczas leczenia. Sposób, w jaki użyliśmy organoidów, by ze zwykłych komórek utworzyć komórki nowotworowe to świetny system do odkrywania procesów wywołujących raka i testowania leków. Dzięki temu, że mogliśmy dokonywać pojedynczych zmian w genomie, byliśmy w stanie stwierdzić, które kombinacje zmian genetycznych prowadzą do rozwoju nowotworu, stwierdza Bass. Uczeni mogli sprawdzić, jakie są różnice w organoidach prawidłowych i nowotworowych, co z kolei pozwala odróżnić aktywność SOX2 w komórkach prawidłowych i nieprawidłowych. Ważne jest, byśmy poznali tę różnicę, gdyż potencjalne terapie muszą brać na cel komórki nowotworowe, ale oszczędzać zdrowe. Komórki nowotworowe łatwo jest zabić. Problem jednak w tym, w jaki sposób je zabić, oszczędzając zdrowe komórki, komentuje Bass. « powrót do artykułu

Nowy podtyp chłoniaka, nowotworu układu chłonnego, odkryli naukowcy z Narodowego Instytutu Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie. Dzięki temu możliwe jest skuteczne dobieranie pacjentom terapii ratującej życie. Współautorka odkrycia dr n. med. Beata Grygalewicz, kierownik Samodzielnej Pracowni Cytogenetyki Narodowego Instytutu Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie – Państwowego Instytutu Badawczego w Warszawie, przypomniała w rozmowie z PAP, że w przypadku nowotworów hematologicznych, do których zalicza się chłoniaki i białaczki, poznanie zaburzeń genetycznych i cytogenetycznych (tj. dotyczących zmian w liczbie oraz strukturze chromosomów) ma decydujący wpływ na dobór skutecznego leczenia pacjenta. W nowotworach hematologicznych znanych jest wiele nieprawidłowości chromosomowych, takich jak np.: translokacje, czyli wymiany fragmentów pomiędzy chromosomami, delecje, czyli specyficzne utraty fragmentów chromosomów, monosomie, które wiążą się z utratami całych chromosomów czy trisomie związanie z obecnością dodatkowych ich kopii. Detekcja tych zmian często potwierdza określony typ białaczki lub chłoniaka – wyjaśniła dr Grygalewicz. Jak dodała, wykrycie zamian cytogenetycznych, które są charakterystyczne dla danego nowotworu, jest wskazówką dla lekarza, nierzadko decydującą o doborze terapii. Klasycznym przykładem zastosowania badań cytogenetycznych w doborze terapii jest stwierdzenie translokacji t(9;22) u pacjentów z przewlekłą białaczką szpikową. Dzięki temu chorzy są leczeni inhibitorami kinaz tyrozynowych, co u przeważającej większości pacjentów prowadzi do ustąpienia objawów choroby, a u niektórych nawet do całkowitego wyleczenia – powiedziała genetyk. W swoim laboratorium razem ze współpracowniczkami dr Grygalewicz wykorzystuje badania cytogenetyczne m.in. w diagnostyce chłoniaków. Jednym z najbardziej agresywnych typów chłoniaka jest chłoniak Burkitta. Jest to rzadko występujący nowotwór - w Polsce notuje się około 100 przypadków zachorowań rocznie. Cechą charakterystyczną tego nowotworu jest jego szybki wzrost, ponieważ podwojenie masy guza następuje w ciągu około 26 godzin – wyjaśniła specjalistka. Zmianą chromosomową charakterystyczną dla tego chłoniaka jest najczęściej translokacja pomiędzy chromosomami 8 i 14. Prowadzi ona do aktywacji onkogenu MYC, znajdującego się na chromosomie 8. Onkogeny to zmutowane geny, przyczyniające się do rozwoju nowotworu. Aktywację genu MYC obserwuje się we wszystkich chłoniakach Burkitta – tłumaczyła dr Grygalewicz. Co ważne, mimo dużej agresywności nowotwór ten jest wrażliwy na leczenie intensywną immunochemioterapią. Zastosowanie odpowiedniego protokołu leczenia prowadzi do całkowitego wyleczenia około 90 proc. pacjentów. Jak wyjaśniła genetyk, istnieje jednak mała grupa pacjentów z objawami chłoniaka Burkitta, u których stwierdza się pod mikroskopem komórki o wyglądzie odpowiadającym temu chłoniakowi, lecz nie wykazujące translokacji t(8;14), a tym samym aktywacji onkogenu MYC. W naszym laboratorium odkryłyśmy, że w komórkach tych pacjentów jest inna zmiana chromosomowa polegająca na powieleniu fragmentu długiego ramienia chromosomu 11 z jednoczesną utratą jego części końcowej – powiedziała dr Grygalewicz. Zaznaczyła, że taka nieprawidłowość – określana jako abberacja 11q – nie występuje w żadnym innym nowotworze. Można więc powiedzieć, że jest to nowy znacznik genetyczny definiujący chorobę bardzo zbliżoną do agresywnego chłoniaka Burkitta, lecz bez typowej translokacji t(8;14) – dodała. Na razie nie wiadomo, jaki mechanizm genetyczny prowadzi do powstania tego chłoniaka. Istnieją podejrzenia, że może być on związany z zakłóceniami w dawce genów z rejonów powielenia i utraty na chromosomie 11, wyjaśniła genetyk. Co bardzo istotne, okazało się, że chłoniaki z aberracją 11q odpowiadają tak samo dobrze na terapię stosowaną w chłoniaku Burkitta i wyleczalność w tej grupie pacjentów jest porównywalnie wysoka. Zatem wykrycie tej zmiany chromosomowej bardzo zwiększa szansę na całkowite wyleczenie pacjentów z agresywnym chłoniakiem – podkreśliła dr Grygalewicz. Odkrycie jej zespołu znalazło odzwierciedlenie w ostatniej klasyfikacji WHO Nowotworów Limfoidalnych, ponieważ obok klasycznego chłoniaka Burkitta została wprowadzona nowa jednostka chorobowa o nazwie Burkitt-like lymphoma with 11q aberration. Podstawą do wyodrębnienia tej jednostki były publikacje, w których jesteśmy autorami i współautorami. Dzięki jej wprowadzeniu lekarze na całym świecie mogą rozpoznawać tego nowego chłoniaka i dzięki temu skuteczniej leczyć pacjentów – zaznaczyła specjalistka. Publikacje stanowiące podstawę wyodrębnienia nowego podtypu chłoniaka w ostatniej klasyfikacji WHO ukazały się w takich czasopismach, jak Medical Oncology, Blood, Tumor Biology. Kolejne prace zespołu dr Grygalewicz na ten temat opublikowały także: American Journal of Clinical Pathology, Modern Pathology czy Cancer Genetics. W dalszym ciągu pracujemy nad zmianą 11q. Obecnie planujemy zejść nieco głębiej w naszych poszukiwaniach genetycznych i zbadać profil mutacyjny chłoniaków z aberracją 11q metodą sekwencjonowania nowej generacji. Chcemy go porównać go z profilem typowych chłoniaków Burkitta. Może rozwiążemy zagadkę dlaczego te dwie choroby są różne na poziomie genetycznym a podobne w prezentacji klinicznej – podsumowała dr Grygalewicz. « powrót do artykułu

Naukowcy z Australii odkryli nowy cel terapeutyczny dla agresywnego nowotworu dzieci – nerwiaka zarodkowego. To najczęściej rozpoznawany nowotwór u niemowląt. Odkrycie może mieć znaczenie również dla walki z innymi złośliwymi nowotworami wieku dziecięcego – w tym nowotworami mózgu – oraz takich nowotworów dorosłych, jak nowotwory jajników i prostaty. Uczeni prowadzeni przez specjalistów z Children's Cancer Institute zauważyli, że proteina o nazwie ALYREF odgrywa kluczową rolę w przyspieszeniu działania genu MYCN, który napędza rozwój nerwiaka zarodkowego. Specjaliści od pewnego czasu wiedzą, że dla około 1/3 dzieci, u których występuje wysoki poziom MYCN, prognozy są bardzo złe. Dotychczas jednak nie udało się opracować leczenia, które na cel brałoby MYCN. Dlatego też Australijczycy postanowili znaleźć molekuły, które blisko współpracują z MYSN. Odkryli, że MYCN potrzebuje ALYREF do napędzania rozwoju komórek nowotworowych. Jako pierwsi wykazaliśmy, że ALYREF przyłącza się i kontroluje funkcjonowanie MYCN w komórkach nerwiaka zarodkowego, mówi profesor Glenn Marshall. To oznacza, że istnieje nowa molekuła, którą możemy zaatakować. To nowy sposób na wzięcie na cel MYCN i powstrzymanie go przed zwiększaniem agresywnego wzrostu choroby. Profesor Marshall, doktorzy Zsuzsi Nagy i Belamy Cheung oraz ich zespół stwierdzili, że ALYREF bezpośrednio przyłącza się do MYCN, dzięki czemu uruchamia proteinę USP3. Proteina ta chroni MYCN przed degradacją. W ten sposób w komórkach zostaje utrzymany ekstremalnie wysoki poziom MYC, który jest niezbędny do przyspieszania rozwoju choroby. Uzyskane wyniki sugerują, że powstrzymanie działania ALYREF przerwie cały cykl i będzie stanowiło skuteczną terapię w najbardziej niebezpiecznych przypadkach nerwiaka zarodkowego. Dlatego tez kolejnym krokiem australijskich uczonych będzie próba opracowania inhibitora ALYREF i jego przetestowanie. Posiedliśmy nową wiedzę, którą możemy wykorzystać jako podstawę do opracowania leku. Gdy znajdziemy już odpowiednie substancje, będziemy mogli przetestować je na dzieciach z wysokim poziomem MYCN i ALYREF w komórkach nowotworowych, mówi doktor Cheung. Jednak na tym nie koniec. Wiadomo, że istnieją inne nowotwory, które są napędzane przez MYCN. Należą do nich nowotwory krwi, nowotwór jajnika, rdzeniak zarodkowy, glejak wielopostaciowy, siatkówczak, guz Wilmsa czy neuroendokrynne nowotwory prostaty. O odkryciu poinformowano w artykule An ALYREF-MYCN coactivator complex drives neuroblastoma tumorigenesis through effects on USP3 and MYCN stability. « powrót do artykułu

Naukowcy z Dana-Farber Cancer Institute, Brigham and Women's Hospital oraz Broad Institute poinformowali właśnie na łamach Nature Medicine, że szczepionka, podana przed czterema laty niewielkiej grupie pacjentów cierpiących na czerniaka, pobudziła układ odpornościowy do tego stopnia, iż wciąż kontroluje on rozprzestrzenianie się komórek tego niebezpiecznego nowotworu. Mowa tutaj o spersonalizowanej szczepionce NeoVax, która jest wycelowana w konkretne białka w komórkach guza każdego z pacjentów. Po czterech latach okazało się, że dzięki szczepieniu układ odpornościowy pacjentów nie tylko potrafi kontrolować komórki zawierające proteinę, przeciwko której szczepionka została przygotowana, ale rozpoznaje też inne proteiny z komórek nowotworowych. Odkrycie to pokazuje, ze spersonalizowana szczepionka antygenowa może stymulować długotrwałą odpowiedź immunologiczną u pacjentów z czerniakiem, mówi główna autorka badań, Catherine J. Wu. Zdobyliśmy dowody, że początkowa celowana odpowiedź immunologiczna z czasem uległa rozszerzeniu, dając pacjentom ochronę przed chorobą. To I faza badań klinicznych, w której udział wzięło 8 pacjentów. Wszystkim najpierw usunięto guzy chirurgicznie, jednak zaklasyfikowano ich jako osoby o wysokim ryzyku nawrotu nowotworu. Każdy z nich po zabiegu został zaszczepiony NeoVax, a szczepienie odbyło się średnio 18 tygodni po usunięciu guza. Szczepionka NeoVax wykonana jest z epitopów. To fragmenty antygenów łączące się bezpośrednio z wolnym przeciwciałem, receptorem limfocytu B lub T. Epitopy w NeoVax pochodzą z neoantygenów. To specyficzne dla nowotworu antygeny, które powstają w wyniku niestabilności genetycznej komórek nowotworu prowadzącej do licznych mutacji i powstania neoantygenów. Takie specyficzne dla nowotworu neoantygeny mają duży potencjał pobudzania odpowiedzi układu odpornościowego, gdyż nie występują na powierzchni zdrowych komórek. Niestety, w trakcie rozwoju choroby nowotworowej guz wytwarza liczne mechanizmy obronne, które osłabiają lub nawet całkowicie hamują odpowiedź immunologiczną organizmu. Stąd też pomysł na wspomożenie organizmu szczepionką w walce z nowotworem. Aby wykonać szczepionkę NeoVax naukowcy najpierw sekwencjonują DNA z komórek nowotworowych pacjenta, a następnie skanują je, by zidentyfikować kluczowe epitopy w neoantygenach. Po podaniu szczepionki limfocyty T atakują wszystkie komórki, na których powierzchni znajdują się takie epitopy. „Nawołują” one komórki nowotworowe do zwiększenia produkcji inhibitora cyklu komórkowego, co w efekcie prowadzi do śmierci komórki. Teraz dowiadujemy się, że średnio cztery lata po podaniu szczepionki 8 pacjentom wszyscy żyją, a u 6 z nich nie ma oznak aktywnie przebiegającej choroby. Po przeprowadzeniu analizy limfocytów T u każdego z pacjentów naukowcy zauważyli, że komórki odpornościowe atakują nie tylko te komórki nowotworowe, na powierzchni których występują takie epitopy, jak podane w szczepionce. Limfocyty nauczyły się rozpoznawania także innych epitopów na powierzchni komórek czerniaka. Wykryte limfocyty mają też cechy limfocytów pamięci, odpowiedzialnych za długotrwałą odporność. Dwóch pacjentów, u których nowotwór dał przerzuty do płuc, otrzymało inhibitory cyklu komórkowego. To środki, które powodują, że w cyklu komórkowym przy stwierdzeniu nieprawidłowości rozwoju znowu przeważają sygnały hamujące rozwój. Po podaniu inhibitorów stwierdzono, że limfocyty T przedostały się do wnętrza tkanki nowotworowej, gdzie mogą być najbardziej śmiertelne dla komórek nowotworu. Znaleźliśmy dowody na istnienie długotrwałej silnej odpowiedzi immunologicznej. Limfocyty T biorą na cel komórki nowotworu i zachowują pamięć o epitopach, przeciwko którym nakierowała je szczepionka. Doszło do aktywacji limfocytów T, które zabijają komórki nowotworu i – co niezwykle ważne – nauczyły się rozpoznawać epitopy, których nie było w oryginalnej szczepionce, mówi doktor Patrick A. Ott. Długotrwałe działanie i rozszerzenie zakresu atakowanych komórek nowotworowych przez limfocyty T wskazuje, że spersonalizowane peptydowe szczepionki neoantygenowe mogą pomagać w kontrolowaniu nowotworów dających przerzuty, szczególnie gdy połączy się je z inhibitorami punktów kontrolnych. Więcej na temat badań można przeczytać w artykułach Personal neoantigen vaccines induce persistent memory T cell responses and epitope spreading in patients with melanoma oraz Advances in the development of personalized neoantigen-based therapeutic cancer vaccines « powrót do artykułu

Dysbioza, czyli zaburzenia równowagi flory bakteryjnej w jelitach, może przyczyniać się do szeregu chorób, od zapalenia pęcherza, poprzez schorzenia neurodegeneracyjne po nowotwory. Naukowcy Johns Hopkins Kimmel Cancer Center i Bloomberg Kimmel Institute for Cancer Immunotherapy wykazali na modelu mysim, że zaburzenia mikrobiomu piersi mogą odgrywać rolę w rozwoju niektórych nowotworów piersi. Od niedawna wiemy, że w piersiach również istnieją różne mikrobiomy. Jednak dotychczas nie potrafiliśmy określić ich ewentualnej roli w rozwoju raka piersi. Skupiliśmy się na porównaniu mikrobiomu piersi zaatakowanych przez nowotwór z piersiami zdrowymi i stwierdziliśmy obecność Bacteroides fragilis w chorych piersiach. Kolonizacja gruczołów mlekowych oraz jelit przez enterotoksynogenny szczep Bacteroides fragilis (ETBF), który wydziela toksynę B. fragilis, szybko prowadzi do hiperplazji tkanki nabłonkowej w gruczole mlekowym, napisali autorzy badań. Ich wyniki zostały opublikowane w artykule A pro-carcinogenic colon microbe promotes breast tumorigenesis and metastatic progression and concomitantly activates Notch and βcatenin axes. Naukowcy zaobserwowali, że za każdym razem, gdy do jelit lub przewodów mlecznych myszy wprowadzali ETBF, dochodziło do rozrostu guza i jego przerzutowania. Jeden z głównych autorów badań, profesor onkologii Dipali Sharma z Johns Hopkins Medicine przypomina, że o ile wiedzieliśmy, że mikroorganizmy żyją w przewodzie pokarmowym, nosie czy na skórze, to jeszcze do niedawna sądzono, iż tkanka piersi jest sterylna. Nasze badania wskazują na kolejny czynnik ryzyka, czyli mikrobiom. Jeśli masz zaburzony mikrobiom lub gdy w twoim organizmie znajdują się toksynogenne mikroorganizmy z funkcjami onkogennymi, może być to uznawane za czynnik ryzyka rozwoju raka piersi, mówi. Poza badaniami na myszach naukowcy przeprowadzili tez metaanalizę danych klinicznych, w ramach której przyjrzeli się wynikom badań porównujących mikrobiom łagodnych i złośliwych guzów piersi u osób, które przeżyły nowotwór oraz u zdrowych ochotników. Okazało się, że B. fragilis był obecny we wszystkich tkankach oraz w płynach znajdujących się w piersiach osób, które przeżyły nowotwór. W ramach badań naukowcy doustnie podawali myszom ETBF. Bakterie najpierw skolonizowały jelita, a w ciągu trzech tygodni w tkance piersi pojawiły się oznaki hiperplazji, czyli nieprawidłowego rozrostu, mogącego prowadzić do rozwoju nowotworu. Oznaki hiperplazji pojawiły się też po 2-3 tygodniach od wstrzyknięcia ETBF bezpośrednio do tkanki piersiowej. Komórki, które były wystawione na działanie toksyny wykazywały szybszy rozrost guza. Stwierdzono, że w proces były zaangażowane szlaki sygnałowe Notch1 oraz β-kateniny. Autorzy sugerują, by badania mikrobiomu włączyć do profilaktyki raka piersi. To jeden ze wskaźników. Może być ich wiele. Jeśli znajdziemy kolejne bakterie odpowiedzialne za rozwój nowotworu, możemy z łatwością badać stolec pod kątem ich występowania. Kobiety szczególnie narażone na ryzyko raka piersi mogą mieć liczne populacje takich bakterii, mówi Sheetal Parida z Johns Hopkins Medicine. « powrót do artykułu

Badania prowadzone przez naukowców z Kanady sugerują, że rozwój glejaka wielopostaciowego – niezwykle agresywnego i śmiertelnego nowotworu mózgu – może być powiązany z procesem zdrowienia mózgu. Uraz, udar czy infekcja mogą napędzać nowotwór, gdy nowe komórki, mające zastąpić te zniszczone w czasie urazu, ulegną mutacjom. Odkrycie może doprowadzić do rozwoju nowych technik walki z glejakiem, jednym z najtrudniejszych w leczeniu nowotworów mózgu u dorosłych. Zdobyte przez nas dane wskazują, że odpowiednie mutacje w konkretnych komórkach mózgu mogą mieć swoją przyczynę w urazie i prowadzić do rozwoju nowotworu, mówi doktor Peter Dirks, ordynator oddziału neurochirurgii w Hospital for Sick Children (SickKids). W badaniach brali też udział naukowcy z University of Toronto oraz Princess Margaret Cancer Centre. Glejak może być postrzegany jako rana, która nigdy się nie goi. Jesteśmy podekscytowani naszym odkryciem, gdyż mówi nam ono, w jaki sposób nowotwór się zaczyna i jak rośnie. To zaś pozwala nam myśleć o nowych sposobach leczenia skoncentrowanych na ranie i odpowiedzi zapalnej, dodaje Dirks. Obecnie istnieją bardzo ograniczone możliwości leczenia glejaka, a pacjenci żyją średnio zaledwie 15 miesięcy od postawienia diagnozy. Niepowodzenie w leczeniu ma swoje korzenie w dużej różnorodności zarówno pomiędzy guzami, jak i pacjentami. Glejaki zawierają wiele różnych typów komórek, w tym rzadkie komórki macierzyste glejaka (GSC), które napędzają wzrost guza, wyjaśnia Dirks. Zespół Dirksa już wcześniej wykazał, że GSC zapoczątkowują glejaka i jego wznowę po leczeniu. Dlatego też postanowili bliżej przyjrzeć się tym komórkom. Wykorzystali w tym celu najnowsze techniki sekwencjonowania RNA oraz maszynowego uczenia się. Stworzyli na tej podstawie molekularną mapę GSC pobranych z guzów 26 pacjentów. Uzyskane wyniki potwierdziły istnienie olbrzymiego zróżnicowania, co wskazuje, że każdy z guzów zawiera wiele podtypów molekularnie zróżnicowanych GSC. To powoduje, że po leczeniu guz prawdopodobnie powróci, gdyż stosowane terapie nie są w stanie zabić wszystkich tych podtypów komórek. Naszym celem jest znalezienie leku, który zabije wszystkie rodzaje komórek macierzystych glejaka. By jednak tego dokonać musimy najpierw zrozumieć budowę molekularną tych komórek, mówi profesor Gary Bader z University of Toronto. Co interesujące, znaleziono liczne podtypy GSC, których budowa molekularna wskazywała na związki ze stanem zapalnym. To wskazywało, że przynajmniej niektóre glejaki rozpoczynają się w wyniku naturalnego procesu leczenia po urazie. Dirks mówi, że do takich mutacji rozpoczynających glejaka może dochodzić na wiele lat przed pojawieniem się choroby. Niewykluczone, że gdy w procesie leczenia mózgu po urazie pojawia się zmutowana komórka, nie może przestać się ona dzielić, gdyż nie działają jej mechanizmy kontrolne i w wyniku tego procesu dochodzi do rozwoju guza. Gdy uczeni jeszcze bliżej przyjrzeli się komórkom, okazało się, że każdy guz znajduje się w jednym z dwóch stanów molekularnych – roboczo nazwanych „rozwojowym” i „odpowiedzią na uraz” – lub gdzieś na gradiencie pomiędzy nimi. Stan „rozwojowy” to znak rozpoznawczy komórek macierzystych i przypomina stan, w którym komórki macierzyste mózgu bardzo szybko się dzielą przed urodzeniem. Drugi ze stanów był zaś dla naukowców niespodzianką. Nazwali go oni „odpowiedzią na uraz”, gdyż ma tam miejsce zwiększenie ekspresji szlaków immunologicznych i markerów zapalnych, takich jak interferon i TNFalfa. To wskaźniki toczącego się procesu zdrowienia. Zjawiska te udało się zauważyć dopiero teraz, dzięki nowoczesnym technikom sekwencjonowania RNA pojedynczych komórek. Dalsze eksperymenty pokazały, że oba te stany są wrażliwe na różne typy usunięcia genów. Ujawniono w ten sposób potencjalne metody leczenia, które dotychczas nie były brane pod uwagę przy glejaku. Badania pokazały też, że względny stosunek obu stanów jest cechą indywidualną każdego guza. Komórki każdego z nich mogą znajdować się w różnym miejscu na osi pomiędzy stanem „rozwojowym” a „odpowiedzią na uraz”. Podczas gdy GSC każdego pacjenta składają się z różnych populacji, wszystkie one znajdują się na jedne biologicznej osi pomiędzy dwoma stanami definiowanymi przez procesy neurorozwoju i zapalne, stwierdzają autorzy badań. Teraz Kanadyjczycy zastanawiają się nad metodami leczenia. Odkryta przez nas heterogeniczność komórek macierzystych wskazuje, że trzeba opracować terapie biorące na cel jednocześnie procesy rozwojowe i zapalne. Szukamy leków, które działają w różnych miejscach osi między oboma stanami. Istnieje tutaj potrzeba rozwoju zindywidualizowanego podejścia do pacjenta. Trzeba będzie wykonać badania guza na poziomie pojedynczej komórki i na tej podstawie przygotować koktajl leków, który w tym samym momencie będzie działał na różne podtypy komórek macierzystych, stwierdza doktor Trevor Pugh z Princess Margaret Cancer Centre. « powrót do artykułu

Opracowanie planu radioterapii to skomplikowane zadanie, dlatego też nawet pacjenci, którzy potrzebują natychmiastowego wdrożenia leczenia muszą zwykle czekać kilka dni lub dłużej, aż lekarze opracują plan. Okazuje się jednak, że z pomocą może tutaj przyjść sztuczna inteligencja, która odpowiedni plan może przygotować w ułamku sekundy. Niektórzy z takich pacjentów wymagają natychmiastowej radioterapii, ale lekarze odsyłają ich do domu i każą czekać. Opracowanie w czasie rzeczywistym planu leczenia jest bardzo ważne. To część naszego projektu, w ramach którego chcemy zaprząc SI do poprawy wszelkich aspektów walki z nowotworami, mówi doktor Steve Jiang, który kieruje Laboratorium Medycznej Sztucznej Inteligencji i Automatyzacji na UT Soutwestern Medical Center. Radioterapia to często stosowana metoda walki z nowotworami. Badania pokazują, że w przypadku niektórych nowotworów odroczenie radioterapii o zaledwie tydzień zwiększa ryzyko nawrotu lub rozprzestrzenienia się choroby nawet o 14%. To właśnie takie dane stały się przyczyną, dla której zespół Jianga postanowił wykorzystać SI to pomocy w zaplanowaniu radioterapii. Od rozpoczęcia leczenia po przeliczenie dawek w miarę postępów leczenia. Testy przeprowadzone za pomocą specjalnie opracowanego algorytmu wykazały, że jest on w stanie opracować optymalny plan leczenia zaledwie w ciągu 5/100 sekundy od momentu otrzymania danych dotyczących pacjenta. Nowo opracowany algorytm korzystał z technik głębokiego uczenia się. Szkolono go na przykładzie 70 osób cierpiących na nowotwór prostaty, a przy uczeniu wykorzystano 4 algorytmy głębokiego uczenia się. Z czasem sztuczna inteligencja nauczyła się opracowywania optymalnego planu leczenia. Okazało się, że w przypadku każdego z tych pacjentów jest on taki sam, jak ten opracowany przez lekarzy. To jednak nie wszystko. Algorytm był też w stanie przed każdą kolejną sesją radioterapii błyskawicznie obliczyć prawidłowe dawki promieniowania. Zwykle pacjenci przed każdą sesją przechodzą badanie, na podstawie którego obliczane są dawki. Nowy algorytm korzysta z dwóch standardowych modeli obliczania dawki. Jednego szybkiego, który jednak jest mniej precyzyjny, i drugiego bardzo precyzyjnego, który jednak wymaga półgodzinnych obliczeń. SI, porównując na przykładzie wspomnianych 70 pacjentów wyniki obu modeli, nauczyła się, jak wykorzystać szybkość jednego i precyzję drugiego, by w czasie krótszym od sekundy uzyskać precyzyjne wyniki. Naukowcy z UT Southwestern Medical Center mają teraz zamiar wykorzystać swój algorytm w codziennej praktyce klinicznej. « powrót do artykułu

Ludzie, w porównaniu do naszych najbliższych kuzynów – szympansów – są szczególnie podatni na rozwój złośliwych nowotworów pochodzących z tkanki nabłonkowej. Nawet wówczas, gdy brak genetycznej podatności na takie choroby czy gdy nie mają styczności z czynnikami ryzyka, np. z tytoniem. Badania przeprowadzone w Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego (UCSD) pozwalają wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje. Na łamach FASEB BioAdvances ukazał się artykuł, którego autorzy informują, że za co najmniej część tej podatności możemy obwiniać unikatową mutację genetyczną, która pojawiła się w czasie ewolucji Homo sapiens. W pewnym momencie ludzkiej ewolucji gen SIGLEC12, a konkretnie proteina Siglec-12, którą gen ten koduje na potrzeby układu odpornościowego, uległ mutacji. W jej wyniku utracił on zdolność rozróżniania pomiędzy własnymi a obcymi mikroorganizmami, mówi profesor Ajit Varki z San Diego School of Medicine i Moores Cancer Center. Jednak gen ten nie zniknął z populacji. Wydaje się, że ta dysfunkcyjna proteina Siglec-12 zaczęła czynić szkody u mniejszości ludzi, których organizmy wciąż ją wytwarzają. Podczas badań zdrowych i nowotworowych tkanek naukowcy zauważyli, że około 30% osób, które wciąż wytwarzają proteiny Siglec-12 jest narażonych na niemal 2-krotnie wyższe ryzyko pojawienia się zaawansowanego nowotworu niż ludzie, którzy Siglec-12 nie wytwarzają. Pomimo utraty ważnego miejsca wiązania kwasu sjalowego proteina Siglec-12 rekrutuje białko Shp2 i przyspiesza wzrost guza w modelu mysim. Sądzimy, że ta dysfunkcyjna proteina Siglec-12 ułatwia u ludzi rozwój złośliwych nowotworów, co zgadza się ze znanymi sygnaturami nowotworów Shp2-zależnych. Jak dodaje Ajit Varki, badania takie mogą przydać się w diagnostyce i leczeniu nowotworów. Uczeni już opracowali test z moczu, który pozwala na wykrycie dysfunkcyjnej proteiny. Być może będziemy też w stanie selektywnie wykorzystać przeciwciała przeciwko Siglec-12 podczas chemioterapii i dostarczać je do komórek nowotworowych, bez szkodzenia zdrowym komórkom, dodaje. « powrót do artykułu