W swojej nowej publikacji w piśmie Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-023-06057-w) badacze pod kierownictwem prof. Petera Parka z Harvard Medical School opisali nowy mechanizm powstawania raka piersi. W nowym świetle pokazali też rolę estrogenów w tym procesie.

Większość komórek organizmu nieustanne dzieli się. Chromosomy – ściśle upakowane struktury zawierające DNA komórki – są kopiowane, aby po każdym podziale komórki potomne zawierały taką samą ilość materiału genetycznego. W trakcie podziałów mogą zdarzać się błędy prowadzące do pęknięć chromosomów. Większość z nich jest sprawnie naprawiana przez mechanizmy czuwające nad integralnością genomu. Czasami jednak w procesie naprawy dochodzi do rearanżacji DNA poprzez łączenie fragmentów w innym niż pierwotne ułożeniu – powstają w ten sposób chromosomy o nieprawidłowej budowie.

W znanym dotychczas modelu rozwoju raka piersi zdeformowany chromosom podczas podziału jest rozciągany przez powstające komórki potomne. Powstaje wtedy pęknięcie, które odsłania fragmenty DNA zawierające geny stymulujące proces nowotworzenia (tzw. onkogeny), i dochodzi do ich aktywacji. W próbkach guzów badanych przez grupę prof. Parka w około 30 proc. przypadków nie znaleziono śladów takiej aberracji chromosomowej. Badacze natrafili za to na nową anomalię – dwa chromosomy złączone ze sobą blisko miejsc, w których znajdują się onkogeny.

Dodatkowo odkrycia opisane w publikacji wskazują na większą rolę hormonów płciowych – estrogenów – w rozwoju raka piersi niż dotychczas zakładano. Wiadomo, że hormony te przyspieszają rozpoczęty już proces nowotworowy oraz że stymulują komórki gruczołu piersiowego do podziałów, zwiększając przez to ryzyko przypadkowych mutacji. W pracy zespołu prof. Parka wykazano, że estrogeny w sposób bezpośredni mogą powodować pęknięcia w DNA, będące przyczyną choroby. Badacze zauważyli, że miejsca złamania chromosomu znajdują się w sąsiedztwie regionów, do których estradiol (jeden z estrogenów) wiąże się za pośrednictwem swojego receptora.

"Nasza praca pokazuje, że estrogeny mogą indukować rearanżacje chromosomowe, które prowadzą do powstania nowotworu, więc w raku piersi pełnią zarówno rolę katalizatora, jak i przyczyny" - mówi Jake Lee, pierwszy autor publikacji, były współpracownik w laboratorium prof. Parka.

Naukowcy dodają, że ich odkrycie może przyczynić się do ulepszenia testów diagnostycznych. Zidentyfikowanie swego rodzaju „odcisku palca” zmian w strukturze chromosomów mogłoby pomóc we wcześniejszym wykryciu wznów choroby.

Nauka w Polsce, Dominika Cieślak

doc/ zan/