Åbo Akademin tutkijat ovat havainneet paksu- ja peräsuolisyöpää (kolorektaalisyöpää) sairastavilla potilailla uudenlaisen molekyylimuutoksen ja kehittäneet geneettisen tautimallin, joka muodostaa paksusuolen kasvaimia, jotka muistuttavat sairastuneilta löydettyjä kasvaimia. Uusi malli auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin taudin kehittymistä ja etsimään uusia hoitotapoja.

Kolorektaalisyöpä yleistyy, ja sitä löydetään yhä enemmän nuorilta henkilöiltä. Jotta sairautta ymmärrettäisiin paremmin ja sille voitaisiin kehittää tehokkaita hoitoja, tutkijat tarvitsevat kolorektaalisyöpää läheisesti muistuttavia malleja. Monilla olemassa olevilla malleilla on rajoitteita, sillä niissä on esimerkiksi käytettävä syöpää aiheuttavia aineita, ne muodostavat kasvaimia paksusuolen ulkopuolelle, tai kasvainten kehittyminen kestää kauan.

Suoliston epiteelisolut muodostavat suojaesteen, joka erottaa suolistoputken sisäpuolen muusta kehosta. Epiteelisolut jakautuvat kehon soluista kaikkien nopeimmin ja uusivat epiteelikerroksen kokonaan 3–5 vuorokaudessa. Kolorektaalisyöpä syntyy yleensä silloin, kun paksusuolen epiteelisolut eivät enää hallitse normaalia solunjakautumista, mikä johtuu osittain solunjakautumista säätelevien geenien, kuten APC-geenin (Adenomatous Polyposis Coli) muutoksesta.

Tutkimusryhmän aiempien tutkimusten merkittävät löydökset ovat osoittaneet, että rakenneproteiini keratiini 8 suojaa paksusuolen epiteelisoluja vaurioilta ja tulehdukselta. Keratiini 8 on osa solun filamenttitukijärjestelmää eli sytoskeletonia, ja se on välttämätön paksusuolen solujen normaalille ja terveelle jakautumisnopeudelle.

– Uusi tutkimuksemme osoittaa, että keratiini 8 -tasot laskevat kolorektaalisyöpää sairastavilla potilailla, ja uusi malli, jossa on matala keratiini 8:n ja APC:n taso, muistuttaa monin tavoin kolorektaalisyöpää sairastavia potilaita, sanoo tiedotteessa väitöskirjatutkija Mina Tayyab Åbo Akademin Biosciences and Drug Research -ohjelmasta.

Uudessa sairausmallissa tutkijat vähensivät selektiivisesti keratiinin 8 ja APC:n pitoisuuksia paksusuolen koolonin epiteelisoluissa. Tulokset osoittavat, että paksusuolen alaosaan (distaaliosaan) muodostuu nopeasti useita kasvaimia. Tämä muistuttaa kolorektaalisyöpää potilailla, joilla kasvaimet kehittyvät useimmiten paksusuolen vasemmanpuoleisessa tai alemmassa osassa. Kasvaimissa näkyy sellaisia keskeisiä piirteitä ja aktiivisia signaalitapahtumia, jotka ovat tyypillisiä syövän kehittymiselle epiteelisoluissa. Pelkästään keratiini 8 -tasojen laskeminen johti useisiin kasvainta edistäviin muutoksiin: esimerkiksi solut alkoivat jakautua enemmän ja epäsymmetrisesti ja ne menettivät normaalin rakenteensa ja suuntauksensa kudoksessa.

Sen lisäksi, että keratiini 8:lla on kasvainta suppressoiva merkitys paksusuolen alaosassa, ryhmä havaitsi, että keratiini 8:lla on erilainen rooli paksusuolen yläosassa eli proksimaalisessa osassa, jossa rakenneproteiini suojaa epiteelivaurioilta ja tulehdukselta.

– Uusi malli ei siis ainoastaan heijasta paremmin koolonin epiteeliä potilailla, joilla on paksusuolen syöpä, vaan se myös tunnistaa keratiini 8:n eri toiminnot paksusuolen proksimaalisessa ja distaalisessa osassa. Lisäksi mallia voidaan käyttää kolorektaalisyövän lääketestaukseen ja se antaa pohjan tutkia, miten keratiini 8 suojaa paksusuolen eri osia, Tayyab toteaa.

Åbo Akademin solubiologian apulaisprofessori Diana Toivolan johtama Epithelial Biology Lab -tutkimusryhmä toteutti tutkimuksen yhteistyössä Michiganin yliopiston professorin Yatrik M. Shah’n kanssa. Tutkimusta rahoittivat Suomen Akatemia, InFLAMES Flagship -ohjelma, Åbo Akademin Center of Excellence in Cellular Mechanostasis -huippuyksikkö ja Solutions for health -tutkimusprofiili, National Institutes of Health (NIH) sekä tutkimuksessa mainittu lisärahoitus.

Tutkimusartikkeli on julkaistu tieteellisessä Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology -lehdessä 24. joulukuuta.

Aamuset-kaupunkimedia (AKM)