Mišji tumori dojke i personalizirana medicina

Stanice našeg tijela neprestano se dijele: raste nam kosa, obnavljaju se koža i probavni sustav, stanice bubrega, srca i jetre svakodnevno umiru i rađaju se nove. Svi ti procesi pomno su regulirani skupinama proteina koji definiraju točan trenutak kada se one trebaju podijeliti. Informacija o tome kako proteini trebaju izgledati i što trebaju raditi zapisana je u našoj DNA. To je biološka makromolekula u kojoj je zapisano sve o našem organizmu. Uslijed djelovanja mutagena, opasnih tvari koje uništavaju DNA i uzrokuju mutacije (UV zračenje, pesticidi, dim cigarete), događaju se greške u našoj DNA zbog kojih često dolazi do poremećaja mehanizama regulacije. Posljedično dolazi do nekontroliranog dijeljenja stanica — od jedne nastanu dvije, od dvije četiri, od četiri osam i ubrzo nastaje velika nakupina stanica koju nazivamo invazivan tumor. Kao što je svaki čovjek jedinstven, tako je i svaki tumor. Upravo ta biološka različitost predstavlja velik problem u njihovom liječenju. Kemoterapija koja bi jednog pacijenta potpuno izliječila, može biti kobna za drugog s naizgled istim tumorom.

Sedamdesetih godina prošlog stoljeća započeo je razvoj metoda koje su omogućile čitanje informacije pohranjene u DNA, odnosno sekvenciranje DNA. Početkom tisućljeća, tehnologija sekvenciranja postala je znatno brža i jeftinija, a relativno nova grana molekularne biologije, bioinformatika, postala je neizostavan dio u analizi i interpretaciji dobivenih podataka. Ove metode omogućile su nam da dublje zavirimo u genetički profil tumora i bolje ga okarakteriziramo: kako je nastao, kako će reagirati na terapiju i koji je rizik da se nakon liječenja ponovno pojavi. Primijećeno je da se tumori mogu klasificirati u nekoliko podtipova, a ono što je svojstveno za svaki podtip jest pozitivan odgovor na isti oblik terapije. Individualni pristup u liječenju bolesti naziva se personalizirana medicina. Naravno, ljudski organizam iznimno je kompleksan sustav te karakterizacija i klasifikacija tumora nije nimalo jednostavan zadatak. Našem razumijevanju tumora i razvoju novih terapija uvelike je pridonijelo korištenje mišjih modela. To su genetički modificirani organizmi oboljeli od tumora, zahvaljujući kojima je moguće pratiti odgovor na novi lijek ili prikupiti više informacija o proučavanom tumoru. No postojeće razlike između ljudskog i mišjeg organizma donose izazove u istraživanju tumora.

Moj boravak na Njemačkom institutu za istraživanje karcinoma (DKFZ) u sklopu izrade diplomskog rada obilježen je računalnom klasifikacijom mišjih tumora dojke i njihovom usporedbom s ljudskim tumorima. Proučavala sam mišje modele u koje su uvedene mutacije u nekoliko gena za koje se sumnja da su odgovorni za razvoj tumora. Cilj nam je bio zaključiti jesu li te mutacije svojstvene za određeni podtip tumora. Kako bih integrirala mišje i ljudske podatke (integracija, ukratko, označava primjenu matematičkih metoda koje podatke iz dvaju različitih organizama i eksperimenata čine usporedivima), upotrijebila sam javno dostupne podatke sekvenciranih ljudskih tumora dojke preuzetih iz podatkovne baze TCGA (The Cancer Genome Atlas) koji sadrže mnoštvo informacija: klinički određen podtip tumora, prisutnost metastaza, stupanj ozbiljnosti tumora, itd. Na taj sam način informacije iz ljudskog podatkovnog seta iskoristila za karakterizaciju mišjih tumora i ovako je to izgledalo:

Image for post

Prije integracije, o mišjim tumorima nismo znali ništa, osim da su tumori, a zanimalo nas je kojem ljudskom podtipu su slični mišji tumori s određenom mutacijom kako bi najprije mogli otkriti funkciju tog gena, a u nekoj budućnosti raditi na razvoju lijeka.

Otkrivanjem funkcije gena koji sudjeluju u razvoju tumora, više znamo o njihovom nastanku, ponašanju i sastavu. Kada dovoljno znamo o nastanku, ponašanju i sastavu tumora, veća je mogućnost za razvoj i primjenu odgovarajuće terapije kojom bi se on uklonio i čim prije postao izlječiva bolest.

Ivna Ivanković
[email protected]

Tagged , , .

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *