Miksi syöpäsolut selviävät paremmin kuin normaalisolut?
14.05.2013
Syöpäsoluilla on vain yksi tavoite: tehdä itsestään niin monta kopiota kuin vain on mahdollista. Siinä jäävät häviölle tavalliset solut, joiden tavoitteena on muodostaa yhteistyössä muiden solujen kanssa elintoimintoja edesauttavaa kudosta. Tutkijat etsivät yhä keinoa, miten syöpäsolut saataisiin käyttäytymään kuten tavalliset solut eli toisistaan välittävien partiolaisten tavoin.
Jukka Westermarckin tutkijaryhmä on löytänyt tuumorsuppressori PP2A:ta estävän proteiinin CIP2A:Nn. Parhaillaan ryhmä miettii, miten tietoa voidaan käyttää hyväksi syövän hoidossa.
Biotekniikan keskuksen tutkimusjohtaja Jukka Westermarck on luvannut kertoa, miksi syöpäsolut selviävät paremmin kuin normaalisolut. Heti alkuun hän varoittaa, että syytä ei ole kokonaisuudessaan löydetty, mutta ymmärrystä voidaan toki kasvattaa.
– Syöpä on solujen epäjärjestyksessä oleva tapa kasvaa. Kaikki lähtee liikkeelle yhden solun sisältä. perimäaineen yhdenkin nukleotidin muutos voi vaikuttaa proteiinin rakenteeseen siten, että solut alkavat muuttua syöpäsoluiksi, Westermarck sanoo.
Hän vertaa syöpäsolujen kehitystä evoluutioon. Kun solun sisällä tapahtuu jokin kasvua edistävä muutos, mutaatio, solusta tulee vahvempi ja tilaa valloittava.
– Se on evoluution huippu. Mutaatiot, jotka edistävät solun kasvua, periytyvät tytärsoluille. Etäpesäkkeen muodostamisen kykenevä syöpäsolu syövän näkökulmasta on evoluution huippu, Westermarck sanoo.
Evoluutio hankaloittaa myös syövän tappamista.
– Huipulla olevat syöpäsolut osaavat nopeasti mukautua sen mukaan, jos ulkopuolelta tulee jotakin syöpää uhkaavaa, esimerkiksi syöpähoitoa, Westermarck sanoo.
– Syöpä on solujen epäjärjestyksessä oleva tapa kasvaa. Kaikki lähtee liikkeelle yhden solun sisältä. perimäaineen yhdenkin nukleotidin muutos voi vaikuttaa proteiinin rakenteeseen siten, että solut alkavat muuttua syöpäsoluiksi, Westermarck sanoo.
Hän vertaa syöpäsolujen kehitystä evoluutioon. Kun solun sisällä tapahtuu jokin kasvua edistävä muutos, mutaatio, solusta tulee vahvempi ja tilaa valloittava.
– Se on evoluution huippu. Mutaatiot, jotka edistävät solun kasvua, periytyvät tytärsoluille. Etäpesäkkeen muodostamisen kykenevä syöpäsolu syövän näkökulmasta on evoluution huippu, Westermarck sanoo.
Evoluutio hankaloittaa myös syövän tappamista.
– Huipulla olevat syöpäsolut osaavat nopeasti mukautua sen mukaan, jos ulkopuolelta tulee jotakin syöpää uhkaavaa, esimerkiksi syöpähoitoa, Westermarck sanoo.
Solun sisällä taistelevat jarru ja kaasu
Useimmiten siinä ensimmäisessä solussa tapahtuva muutos johtuu soluviestijänä toimivasta proteiinista. Sen vuoksi 90 uusista prosenttia syöpälääkkeistä kehitetään vaikuttamaan juuri näihin solunviestintäproteiineihin.
– Solun sisällä on onkoproteiineja, jotka toimivat syövän kasvunedistäjinä ja tuumorisuppressoreja, jotka estävät solun muuttumista syöpäsoluksi. Syövän muodostumisessa on kyse näiden kahden proteiiniryhmän muuttuneesta tasapainosta, Westermarck sanoo.
Hän konkretisoi mallia vertaamalla solun toimintaa ja autolla ajamista. Onkoproteiini on kuin kaasu. Se saa auton liikkeelle – tai syövän kasvuun – vain jos ainoastaan kaasua painetaan. Kuitenkin niin kauan kuin tuumorisuppressorina on aktiivinen eli jarru on pohjassa tai kumpaakaan poljinta ei paineta, syöpä ei pääse vauhtiin.
– Solun sisällä on onkoproteiineja, jotka toimivat syövän kasvunedistäjinä ja tuumorisuppressoreja, jotka estävät solun muuttumista syöpäsoluksi. Syövän muodostumisessa on kyse näiden kahden proteiiniryhmän muuttuneesta tasapainosta, Westermarck sanoo.
Hän konkretisoi mallia vertaamalla solun toimintaa ja autolla ajamista. Onkoproteiini on kuin kaasu. Se saa auton liikkeelle – tai syövän kasvuun – vain jos ainoastaan kaasua painetaan. Kuitenkin niin kauan kuin tuumorisuppressorina on aktiivinen eli jarru on pohjassa tai kumpaakaan poljinta ei paineta, syöpä ei pääse vauhtiin.
Nyt etsitään jarrua vahvistavaa lääkettä
Westermarckin tutkijaryhmä on löytänyt tuumorisuppressori PP2A:ta estävän CIP2A:n. Parhaillaan ryhmä miettii, miten tietoa voidaan käyttää hyväksi syövän hoidossa.
– Kasvunestäjäproteiinien sisällyttäminen syövänhoidon kohdeproteiiniksi laajentaisi huomattavasti mahdollisuuksia kehittää syövän hoidon täsmälääkkeitä, Westermarck sanoo.
Tärkeä syövänhoidon tutkimuskohde ovat myös solun sisäiset mitokondriot eli soluelimet, joissa soluhengitys tapahtuu. Ne ratkaisevat kuoleeko solu vai ei. Syöpäsoluissa mitokondrioiden suhde on epätasapainossa, ja siksi syöpäsolut kuolevat heikommin kuin normaalit solut.
– Kasvunestäjäproteiinien sisällyttäminen syövänhoidon kohdeproteiiniksi laajentaisi huomattavasti mahdollisuuksia kehittää syövän hoidon täsmälääkkeitä, Westermarck sanoo.
Tärkeä syövänhoidon tutkimuskohde ovat myös solun sisäiset mitokondriot eli soluelimet, joissa soluhengitys tapahtuu. Ne ratkaisevat kuoleeko solu vai ei. Syöpäsoluissa mitokondrioiden suhde on epätasapainossa, ja siksi syöpäsolut kuolevat heikommin kuin normaalit solut.
Ratkaisevaa on kyky tunkeutua
Westermarck kuvaa syöpää jatkumoksi. Syöpäsolut saattavat elää ihmisessä vuosikymmeniä aiheuttamatta ongelmia. Kun jokin altistava tekijä aktivoituu, syöpä alkaa eri vaiheiden kautta kasvaa.
– Periaatteessa syöpä voidaan jakaa jopa 700 alatyyppiin, mutta ratkaiseva kysymys on aina: onko se hyvälaatuinen vai pahanlaatuinen, Westermarck sanoo.
Hyvänlaatuinen kasvain on paikallinen eikä se invasoidu eli tunkeudu ympäröivään kudokseen. Pahanlaatuinen kasvain puolestaan kykenee invasoitumaan muuhun kudokseen ja lähettämään etäpesäkkeitä eri puolille kehoa.
– Vain levinnyt syöpä tappaa potilaan, Westermarck sanoo.
Teksti: Erja Hyytiäinen
Kuva: Erja Hyytiäinen ja Chris Corwin