Kod pojave samo jedne od mutacija koje uzrokuju rak stope stanične diobe će se povećati u prosjeku za samo 0,4 posto što znači da ova pojava neznatno djeluje na rast tumora.
To je zajednički nalaz znanstvenika s Harvarda, Johns Hopkinsai još nekih institucija do kojeg su došli primjenom novog načina matematičkog modeliranja. U rujanskom broju časopisa Proceedings of the Nacional Academy of Sciences objavljeno je istraživanje koje navodi da rak nastaje nakon nagomilavanja većeg broja mutacija. U radu se također ističu kao temeljne značajke tumora njihova heterogenost i slučajnost pojavljivanja, što je u skladu s opažanjima epidemiologa i kliničara.
Vodeći autor rada Ivana Božić ističe da do značajnog povećanja tumora dovodi sporo i dugotrajno nakupljanje većeg broja mutacija u stanici tijekom niza godina. Božić je doktorand na Zavodu za matematiku i programe evolucijske dinamike na Harvardu. “Smatramo da tek veći broj pokretačkih mutacija dovode do uznapredovale maligne bolesti tijekom životnog vijeka pojedinca.”Sve naše tjelesne stanice se dijele, obavljaju svoje funkcije i doživljavaju staničnu smrt. Ovi procesi moraju biti u ravnoteži kako bi broj stanica u organizmu ostao nepromijenjen. Pojava raka dovodi do narušavanja ravnoteže jer se broj stanica tumora nekontrolirano povećava i širi po tijelu.
“Sekvencioniranjem genoma stanice raka prikupljeni su novi vrlo važni podaci, koji se sada moraju povezati s epidemiološkim i kliničkim podacima što predstavlja veliki izazov”, kaže Božić. “Za potrebno povezivanje starih i novih podataka iskoristiti ćemo naš novi matematički model.”
Rad znanstvenice Božić daje prilog razlikovanju mutacija u tumoru u odnosu na poticanje tumorskog rasta. Otkriveno je da većina solidnih tumora sadrži 40 do 100 mutacija u kodirajućim genima, ali da u prosjeku samo njih 5 do 15 zapravo potiče tumorski rast. Ostatak ih jednostavno prati pokretačke mutacije i ne djeluje na rast tumora. Rast tumora započinje s pojavom prve mutacije koja tako izmijenjenoj stanici daje prednost u odnosu na zdrave stanice, ubrzavajući njezin rast. S polaganim povećanjem broja pokretačkih mutacija unutar određene stanice dolazi do učinka sličnog onom kod ubrzanog rasta štednog uloga kroz složenu kamatu. Pri povećanoj brzini diobe stanica nastaje sve veći broj pokretačkih mutacija. Rad znanstvenice Božić upućuje da vrijeme koje je proteklo između nastanka novih pokretačkih mutacija je ključno za konačan ishod.
“Na primjer, kod osobe kod koje se tijekom 20 godina ne pojavljuje nova pokretačka mutacija u istoj stanici možda nikad neće doći do povećanja tumora na više od nekoliko tisućinki grama”, kaže ona. “Ali ako druga pokretačka mutacija nastane u roku od pet godina u razdoblju od 25 godina može se razviti tumor težine stotinu grama.”
Ova predviđanja su u skladu s kliničkim opažanjima da je obično potrebno 30 ili više godina da se iz izmijenjene stanice razvije stanica raka. Božić i njezini kolege su testirali točnost svojeg matematičkog modela na dva dobro proučena tumora: glioblastomu i adenokarcinomu gušterače. Pored pojašnjavanja zbivanja koja donosi svaka sljedeća stvorena pokretačka mutacija, Božić i njezini kolege daju formulu za procjenu broja mutacija u datom tumoru.
“Potrebno je istaknuti da poznavanje vrste mutacije kao i njihovog broja vrlo važno u razvoju učinkovite terapije”, kaže Božić. “Nadamo se da će naš rad pomoći u otvaranju puteva za pronalaženje novih načina liječenja.
Izvor: Harvard University
