Atskleistos ląstelių paslaptys: lietuvių mokslininkės darbas keičia vėžio ir retų ligų gydymą

Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro (VU GMC) mokslininkė dr. A. Sasnauskienė atlieka išsamius tyrimus, siekdama suprasti, kas vyksta ląstelėse, kai jos tampa atsparios priešvėžiniams vaistams arba kai jose nustatomi pakitimai, sukeliantys retas genetines ligas. Pokalbyje su ja pasinėrėme į jos vykdomus tyrimus ir galimus ateities proveržius medicinoje.

Ląstelė – gyvybės esmė: nuo vėžio iki retų ligų

Dr. A. Sasnauskienės mokslinis interesas visų pirma yra ne tiek vėžys, kiek ląstelė, tiksliau – molekulinė ląstelės biologija. Tai mokslas, aiškinantis, kaip ląstelė funkcionuoja ir kokie procesai joje vyksta. Ši tema ją domino dar mokykloje, o studijuojant biochemiją, susidomėjimas tik stiprėjo. Ląstelė yra mažiausias gyvybės vienetas, ir jas tyrinėdami galime sužinoti labai daug apie patį gyvybės mechanizmą.

Vėžio atsiradimo paslaptys ir sudėtingumas

Mokslininkė atskleidžia, kas nutinka ląstelėse, kad susergama vėžiu. Jai bendrai įdomu, kaip ląstelės funkcijos pasikeičia, prisitaikydamos prie pakitusių sąlygų, vaistų poveikio ar genetinių pokyčių. Pagrindinė hipotezė – vėžinėmis ląstelės tampa dėl genetinių mutacijų susikaupimo, dėl ko jos pradeda nekontroliuojamai dalintis ir plisti į kitus audinius (metastazuoti).

Mutacijų susikaupimą gali lemti tiek genetinis polinkis, tiek žalingas aplinkos poveikis. „Gali būti, kad ta ląstelė, kuri „persijungė“ ir tapo vėžine, turėjo genetinį polinkį tam. Bet žalingas aplinkos poveikis taip pat svarbus komponentas – dėl jų irgi gali įvykti mutacijos“, – aiškina dr. A. Sasnauskienė. Mūsų organizmas yra savireguliuojanti sistema, ir imuninė sistema dažniausiai atpažįsta bei sunaikina kenksmingus pokyčius. Vėžys atsiranda, kai ši kontrolė sutrinka.

Vėžį išgydyti sudėtinga dėl to, kad ląstelėse susikaupusios mutacijos sukelia genetinį nestabilumą. Ląstelės greitai genetiškai kinta, todėl ligos pradžioje, viduryje ir pabaigoje situacija gali būti visiškai skirtinga.

Šis gebėjimas keistis suformuoja didelę vėžinių ląstelių įvairovę, reikalaujančią skirtingų gydymo būdų. Nors šioje srityje dirba daugybė mokslininkų visame pasaulyje ir pasiekta didžiulė pažanga, ieškant naujų terapinių sprendimų, dar yra daug iššūkių.

Ląstelių atranka tyrimams ir atsparumas vaistams

Pasak mokslininkės, egzistuoja bent 200 skirtingų žmogaus ląstelių tipų. Vėžio tyrimuose naudojamos vėžinės ląstelės, gautos iš pacientų po operacijų, taip pat ląstelių linijos. Sutikus pacientui, iš vėžinių navikų išskiriamos ląstelės, kurios vėliau tiriamos laboratorijoje.

Viena iš dr. A. Sasnauskienės tyrimų sričių – atsparumas priešvėžiniams vaistams. „Vertiname, kokie ląstelės molekuliniai procesai užtikrina, kad ji tampa atspari priešvėžiniui vaistų poveikiui. Tyrinėjame, kaip pasikeičia signalų perdavimas, kokie signalai lemia tai, kad ląstelė tampa atspari“, – teigia ji. Vienas iš tiriamų procesų yra autofagija – ląstelės dalių skaidymas, kuris padeda ląstelei prisitaikyti ir įgyti atsparumą. Taip pat tiriama „Notch“ signalo, molekulių estafetės, reikšmė vėžinių ląstelių išgyvenimui ir atsakui į vaistus. Šioje laboratorijoje tiriamos kolorektalinio (storosios žarnos) ir endometriumo (gimdos gleivinės) vėžio ląstelės.

Tyrimai parodė „Notch“ signalo perdavimo kelio reikšmę endometriumo vėžio atveju. Analizuoti navikai lyginami su nevėžiniais audiniais, siekiant nustatyti pokyčius ir skirtingų „Notch“ receptorių taikinius. Kalbant apie kolorektalinį vėžį, aiškinamasi, kurie procesai aktyvuojasi ląstelėse, kad jos taptų atsparios chemoterapiniams vaistams. Šių procesų pažinimas leistų ateityje terapijas padaryti efektyvesnes.

Nanomedicina ir retų genetinių ligų tyrimai

Mokslininkės grupė dalyvavo projekte „Savaime susirenkantys fagų baltymai tikslinei nanomedicinai“. Šio projekto tikslas buvo įvertinti, kaip nanodalelės, sudarytos iš bakteriofago (virusų, puolančių bakterijas) uodegėlės baltymų, patenka į vėžines ląsteles. Tyrimai atskleidė, kad vėžinės ląstelės kaupia šiuos nanovamzdelius, o tai atveria galimybes juos panaudoti kaip vaistų ar biologiškai aktyvių medžiagų nešiklius. Tai galėtų tapti itin tiksliu vaistų pristatymo metodu ateityje.

Kita svarbi tyrimų sritis – retos genetinės ligos, kurių dažnis populiacijoje yra 5 iš 10 000 ar mažiau. Projekte ATGC, S-MIP-21–15, bendradarbiaujant su Santaros klinikų Medicininės genetikos centru, tiriama, kaip genų pokytis pasireiškia ląstelėje ir kaip ląstelė, turėdama svarbaus geno pokytį, sugeba prisitaikyti bei išgyventi. Tyrimams naudojami pirminiai odos fibroblastai, gauti iš sergančiųjų biopsijų, lyginant juos su kontrolinių asmenų ląstelėmis.

Vienas netikėtas atradimas buvo susijęs su ląstelėmis, turinčiomis pokytį gene, koduojančiame motorinį baltymą. Nors buvo tikimasi organelių išsidėstymo pokyčių, paaiškėjo, kad ląstelės vidinė tvarka išliko. Vietoj to, padidėjo kitų panašią funkciją atliekančių baltymų kiekis, kompensuojantis pakitusio baltymo funkciją. Tai rodo ląstelių gebėjimą prisitaikyti, nors ir ne visiškai efektyviai. Šie rezultatai bus paskelbti moksliniame straipsnyje.

Ateities proveržis: 3D audinių modeliai ir tikslinė terapija

Paklausta apie didžiausią laukiamą proveržį, dr. A. Sasnauskienė pabrėžia 3D audinių struktūrų atkūrimo svarbą. Nors šia kryptimi dirbama visame pasaulyje, kol kas sukurti modeliai dar pilnai neatitinka tikro audinio. „Kai mokėsime atkurti tikrą audinį, tokį, koks jis yra realybėje, įvyks didelis proveržis“, – sako ji. Tai leistų pritaikyti gydymą žmogui pagal jo konkrečią situaciją, atsižvelgiant į individualius molekulinius skirtumus. Juk net su vienodais genų pokyčiais žmonės gali sirgti skirtingai, o tas pats vaistas veikia nevienodai. Dabartiniai tyrimai su pelėmis, pasak mokslininkės, nevisiškai atitinka žmogaus organizmo specifiką. Todėl 3D žmogaus audinių modelių sukūrimas yra esminis žingsnis link labai tikslios terapijos.

„Dėkoju ir Jums“, – pokalbio pabaigoje sakė dr. A. Sasnauskienė.