Nowy model danio pręgowanego dostarcza nowych informacji o raku skóry
Naukowcy w Wlk. Brytanii i Szwajcarii zidentyfikowali ścieżkę sygnalizacyjną, PI3K (fosfatydyloinozytolo-3-kinazą), która wydaje się być obiecującym celem w leczeniu agresywnego raka skóry. Wyniki badań przezroczystego danio pręgowanego zostały opublikowane w czasopiśmie Disease Models and Mechanisms. Coraz więcej przypadków czerniaka skóry, który jest nowotworem złośliwym, odnotowywanych jest w Europie Północnej, Ameryce Północnej i Australii, a częstotliwość jego pojawiania się wzrasta bardziej niż jakiegokolwiek innego typu nowotworu. Zwykle rak jest "leczony" poprzez wycięcie przez chirurga. Niemniej kiedy przerzuca się na inne organy, co ma miejsce w około 20% przypadków, średnia długość życia ofiary wynosi około 6 miesięcy. Zdaniem naukowców, "istnieje pilna potrzeba poznania podstaw molekularnych choroby, aby opracować lepsze sposoby leczenia". Komórki dostają polecenie podziału, migracji lub obumarcia w zależności od złożonego zestawu sygnałów wysyłanych przez wiele ścieżek. Kiedy molekuły, które wysyłają te sygnały podlegają mutacji i przestają normalnie funkcjonować, często pojawia się rak. Zespół naukowców z Uniwersytetu w Manchesterze, Wlk. Brytania, i ze Szpitala Uniwersyteckiego w Zurychu, Szwajcaria, zbadali dwie molekuły sygnalizujące danio pręgowanego: Raf - aktywowaną niemal zawsze zarówno w przypadku złośliwych jak i łagodnych nowotworów związanych z melanocytami (komórkami pigmentowymi) oraz PI3K - aktywowaną przeważnie w przypadku złośliwych nowotworów skóry. Obydwie te molekuły biorą udział w ścieżce sygnalizacyjnej Ras. Badania miały na celu zdefiniowanie roli Raf i PI3K w dwóch "rozregulowanych" ścieżkach sygnalizacyjnych Ras, które są zaangażowane w rozwój neoplazji (stan przedrakowy). Zdaniem naukowców melanocyty ryby i człowieka są podobne, a zmiany jakie zachodzą w komórkach pigmentowych Xiphophorus (rodzaj tropikalnych ryb słodkowodnych) są uderzająco podobne do tych obserwowanych w przypadku czerniaka u człowieka. Co ważne, poprzednie doświadczenia wykorzystujące danio pręgowanego (inny typ ryby słodkowodnej) wykazały, że jeden typ sygnalizacyjny związany z Raf wystarczy do zainicjowania neoplazji melanocytów. Aby pozyskać wiedzę na temat dwóch rozregulowanych ścieżek, naukowcy stworzyli wiele modeli danio pręgowanego do badania czerniaka, w których ścieżka sygnalizacyjna Ras była zakłócona na różne sposoby. Obrali sobie za cel ścieżkę Ras (HRAS G12V) wywołującą raka w melanocytach ryby i odkryli, że wystarczy ona do wywołania złośliwości. Następnie przyjrzeli się, które ze ścieżek Ras są odpowiedzialne za rozpoczęcie procesu powstawania nowotworu, a które za proces zezłośliwiania i odkryli, że ścieżka Raf-Mek-Erk może inicjować neoplazję melanocytów, podczas gdy PI3K jest niezbędna do propagacji zezłośliwienia zmian nowotworowych w melanocytach. Ryba danio pręgowane wykorzystana w doświadczeniach reagowała na zmiany sygnalizacyjne w dużej mierze w taki sam sposób jak człowiek. Co ciekawe, potomstwo zmutowanej ryby wykazywało nieprawidłowy wzrost melanocytów, co przypomina zespół FAMM (rodzinne znamiona atypowe i zespół czerniakowy) u ludzi. Poprzez wytwarzanie innych molekuł sygnalizacyjnych u zmutowanych ryb, naukowcy byli również w stanie zidentyfikować ścieżkę, która zmniejszała skutki mutacji Ras w rozwoju nowotworu. Nowy model danio pręgowanego to bardzo wygodny sposób badania genezy nowotworów w żywych organizmach. Obok innych niezaprzeczalnych korzyści oferowanych przez danio pręgowane (ryby te są małe, praktycznie przezroczyste i łatwe w rozmnażaniu i utrzymaniu), model może okazać się cennym narzędziem w zdobywaniu nowej wiedzy na temat mechanizmów czerniaka skóry, a także - należy mieć nadzieję - w opracowaniu nowych sposobów leczenia.
Kraje
Szwajcaria, Zjednoczone Królestwo