Tutkijat selvittivät, kuinka rintasyöpä leviää – syöpägeeni käyttää apunaan proteiinia, joka toimii kuin sorkkarauta
Rintasyövän alkuvaiheessa maitorauhasen rakkularakenteita ja tiehyitä muodostavat solut lisääntyvät liikaa. Tuumori ei kuitenkaan pääse leviämään, koska solut pysyvät tiukasti kiinnittyneinä toisiinsa ja epiteelirakenteita verhoavaan säikeiseen tyvikalvoon.
Pahanlaatuiselle rintasyövälle on tyypillistä, että epiteelirakenne ja tyvikalvo hajoavat, jolloin syöpäsolut pääsevät tunkeutumaan ympäröivään kudokseen ja suoniin, mikä johtaa lopulta etäpesäkkeiden muodostumiseen. Helsingin yliopiston uusi tutkimus on selvittänyt, miten syöpäsolut murtautuvat tyvikalvon lävitse. Tutkimuksen tulokset on julkaistu Cancer Research -tiedelehdessä.
Mekanismin takana on syövissä yleinen Ras-proteiini, joka kaappaa haltuunsa hepsiini-proteaasin, eli entsyymin, jonka tehtävä on pilkkoa toisia proteiineja. Ras-proteiinin palkollisena hepsiini toimii kuin sorkkarauta, joka hajottaa tyvikalvon ja tarjoaa näin syöpäsoluille mahdollisuuden pujahtaa ulos kasvaimesta.
– On tavallista, että rintarauhasen solujen kasvu häiriintyy jossain vaiheessa iän myötä ja rintaan muodostuu hyvänlaatuisia kasvaimia. Kasvainsoluista ei ole harmia, jos ne pysyvät epiteelisolukkoa ympäröivän tyvikalvon sisässä – aivan kuin herneet pussissa. Kasvain voi kuitenkin kehittyä pahanlaatuiseksi. Kasvainsoluihin kehittyy tällöin mekanismi, jolla ne särkevät tyvikalvopussin. Silloin hyvänlaatuisesta kasvaimesta tulee pahanlaatuinen syöpä, joka alkaa levitä ympäröivään terveeseen kudokseen. Vaikka on pitkään tiedetty, että tällainen syöpäsolujen invaasiokoneisto on olemassa, koneiston mekanismista on tiedetty vain vähän, kertoo tutkimuksesta vastannut Helsingin yliopiston tutkimusjohtaja ja Suomen Syöpäinstituutin FICAN tutkijaprofessori Juha Klefström.
Terveessä rintarauhasessa hepsiinin tyyppiset seriiniproteaasit varmistavat, että solut pysyvät kiinni toisissaan ja ympäröivässä tyvikalvossa. Niinpä hepsiinin työpaikka on terveissä soluissa tarkoin rajattu solujen välisiin liitoskohtiin sekä solujen ja tyvikalvon välisiin liitoskohtiin. Klefströmin tutkimusryhmän tutkimus osoittaa, että jos syöpäproteiini Ras ottaa solussa vallan, solut alkavat tuottaa hepsiiniä ylen määrin. Hepsiini ei enää pysy liitoskohdissa, vaan sitä alkaa esiintyä soluissa ympäriinsä.
– Käsityksemme mukaan hepsiini on oikein säädeltynä tuiki tärkeä epiteelirakenteen valvojaproteiini, mutta Ras muuntaa soluviestintää niin, että säätely pettää. Silloin hepsiini repii hajalle niitä liitoksia, joista sen oikeasti pitäisi pitää huolta, Klefström jatkaa.
Tutkijat paljastivat solunsisäisen syöpäinvaasion algoritmin
Syöpää aiheuttavan Ras-proteiinin mutanttimuoto esiintyy joka viidennessä syövässä, ja mutaatio on erittäin yleinen esimerkiksi suolisto- ja haimasyövissä. Rintasyövässä Ras-mutaatio on kuitenkin harvinainen, eikä se yksin selitä hepsiinin yliaktiivisuutta.
Tutkimusryhmän jatkotutkimukset osoittivat, että mutatoitunut Ras-syöpägeeni nostaa hepsiinin aktiivisuutta soluviestintäreitin avulla.
– Syöpägeenit ohjelmoivat soluihin uusia koodeja, ja niitä voidaan kuvata samanlaisilla vuokaavioilla kuin tietokoneohjelmien algoritmeja. Tutkimuksemme paljasti yhden tällaisen solunsisäisen algoritmin. Mutatoitunut Ras voi kytkeä reitin päälle ja aloittaa prosessin, jolla hepsiini aktivoituu. Ras-prosessi etenee kuitenkin monen viestinviejäproteiinin kautta, eli saman reitin voi kytkeä päälle myös muiden proteiinien avulla. Yksi ja sama syöpäsignaalireitti voi siis aktivoitua monesta eri kohtaa, ja lopputuloksena on aina hepsiinin aktivoituminen ja tyvikalvon hajoaminen, sanoo tutkimuksen toteuttamisesta vastannut dosentti Topi Tervonen.
Hepsiinin toimintaa voidaan estää vasta-aineilla
Mutatoitunut Ras on houkutteleva lääkekohde, sillä se esiintyy useissa syövissä. Spesifisten lääkemolekyylien kehittäminen Ras-syöpäproteiinia kohtaan on kuitenkin osoittautunut vaikeaksi.
Tutkijoiden mukaan Ras-signaalia välittävistä soluviestintäreiteistä voi löytyä helpompia kohteita lääkekehitykselle.
– Pystyimme lähes täysin estämään Ras-syöpäproteiinin aiheuttamat epiteelivauriot, mukaan lukien tyvikalvon hajoamisen, kun estimme hepsiinin toiminnan spesifisellä vasta-aineella kolmiulotteisissa soluviljelymalleissa. Myös eläinkokeissa hepsiinin esto pystyi merkittävästi vähentämään Ras-proteiinia ilmentävien tuumoreiden leviämistä ympäröivään kudokseen, Klefström ja Tervonen toteavat.
– Löydöksemme auttavat ymmärtämään syövän leviämisen mekanismeja, ja ne avaavat uusia ideoita ja mahdollisuuksia kehittää uuden sukupolven syöpälääkkeitä. Tutkimuksestamme on vielä kuitenkin pitkä matka hoitoihin, he jatkavat.
Lisätietoja:
Juha Klefström, FICAN tutkijaprofessori, Suomen Syöpäinstituutin Säätiö, HUS ja Helsingin yliopisto
Puh. +358 44 377 3876
sähköposti: juha.klefstrom@helsinki.fi
Topi Tervonen, dosentti, CAN-PRO-tutkimusohjelma, Helsingin yliopisto
Puh. +358 29 41 25 494
Sähköposti: topi.tervonen@helsinki.fi
Viite: Topi A. Tervonen, Shishir M. Pant, Denis Belitškin, Johanna I. Englund, Katja Närhi, Caj Haglund, Panu E. Kovanen, Emmy W. Verschuren, Juha Klefström. Oncogenic Ras disrupts epithelial integrity by activating the transmembrane serine protease hepsin. CANCER RESEARCH. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-20-1760
***************************************
Ystävällisin terveisin
Elina Kirvesniemi, viestinnän asiantuntija, Helsingin yliopisto
elina.kirvesniemi@helsinki.fi 050 409 6469
Kuvat
Tietoja julkaisijasta
PL 3
00014 Helsingin yliopisto
02941 22622 (mediapalvelu) 02941 911 (vaihde) (vaihde)https://www.helsinki.fi/fi/yliopisto
Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen yhteisö, joka tuottaa tieteen voimalla kestävää tulevaisuutta koko maailman parhaaksi. Kansainvälisissä yliopistovertailuissa Helsingin yliopisto sijoittuu maailman parhaan yhden prosentin joukkoon. Monitieteinen yliopisto toimii neljällä kampuksella Helsingissä sekä Lahden, Mikkelin ja Seinäjoen yliopistokeskuksissa. Lisäksi sillä on kuusi tutkimusasemaa eri puolilla Suomea ja yksi Keniassa. Yliopisto on perustettu vuonna 1640.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto
Kalastuksen painottuminen alkukesään voi pienentää lohien keskikokoa8.5.2024 12:04:10 EEST | Tiedote
Lohien perimän tutkimuksessa paljastui, että kalastuksen painottuminen esimerkiksi alkukesään voi muuttaa lohikantojen lisääntymisikää ja keskikokoa. Tieto auttaa kalastuksen suunnittelussa ja lohikantojen monimuotoisuuden suojelussa.
Tiedemuseo Liekin uusi näyttely sopii kaikille ruokavalioille8.5.2024 07:47:13 EEST | Tiedote
Helsingin yliopiston Tiedemuseo Liekissä avautuu 17.5.2024 Ruokaa kaikille -näyttely. Se valottaa tiedettä ruokamme takana ja haastaa pohtimaan ruokaan liittyviä käsityksiä. Näyttelyn avautumisen myötä museon uusi näyttelykeskus on valmis.
Helsingin yliopiston väitöskirjapalkinnot syövän uusia hoitomenetelmiä, Unkarin poliittista järjestelmää ja jokapaikan datatietiedettä tutkineille7.5.2024 17:30:00 EEST | Tiedote
Manlio Fusciello, Annastiina Kallius ja Agustin Zuñiga Corrales saivat ansiokkaista väitöskirjoistaan kukin 5 000 euron palkinnon.
Kutsu: Koululaisten ohjelmointi- ja robotiikkaturnaus Innokas 2024 huipentuu etätapahtumaan 14.5.7.5.2024 13:18:19 EEST | Kutsu
Helsingin yliopiston koordinoima Innokas-verkosto järjestää kevään suurimman lasten ja nuorten ohjelmointi-, robotiikka- ja tekoälytapahtuman etänä 14.5.2024. Tapahtumaan on ilmoittautunut 2600 osallistujaa eri puolilta Suomea.
Kutsu: Tapahtumasarja EU-vaaleista ja EU:n tulevaisuudesta Tiedekulmassa7.5.2024 09:17:55 EEST | Tiedote
Tutkijat käsittelevät europarlamenttivaalien asetelmia ja EU:n tulevaisuuden suuntaa kolmessa keskustelussa toukokuussa.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme