FRANKFURT. Białaczka (rak krwi) to grupa złośliwych i agresywnych chorób komórek krwiotwórczych w szpiku kostnym. Jedynym ratunkiem jest bardzo intensywna chemioterapia, aw niektórych przypadkach przeszczep szpiku kostnego. Podobnie jak wszystkie nowotwory, białaczka jest spowodowana zmianami w DNA, materiale dziedzicznym obecnym w ludzkich komórkach w postaci 46 chromosomów. W wielu postaciach białaczki duże części tych chromosomów są zmienione. Osoby z zespołem Downa, które mają trzy kopie chromosomu 21 (trisomia 21), są bardzo narażone: ryzyko rozwoju agresywnej ostrej białaczki szpikowej (AML) w pierwszych czterech latach życia jest ponad 100 razy większe w przypadku dzieci z zespołem Downa . Zespół Downa jest najczęstszą wrodzoną wadą genetyczną, dotykającą około jednego na 700 noworodków.

Odpowiedzialny jest czynnik transkrypcyjny RUNX1

Grupa badawcza kierowana przez profesora Jana-Henninga Klusmanna, dyrektora Wydziału Medycyny Dziecięcej i Młodzieżowej Szpitala Uniwersyteckiego we Frankfurcie, odkryła teraz, w jaki sposób dodatkowy chromosom 21 może promować AML. Za pomocą nożyczek genetycznych (CRISPR-Cas9) zbadali każdy z 218 genów na chromosomie 21 pod kątem jego działania rakotwórczego. Wyszło, że URUCHOMX1 odpowiada za specyficzne właściwości rakotwórcze chromosomu. W dalszych analizach naukowcom udało się potwierdzić, że tylko jeden konkretny wariant – lub izoforma – genu sprzyja rozwojowi białaczki. Klusmann wyjaśnia: „Inne URUCHOMX1 izoformy były nawet w stanie zapobiegać degeneracji komórek. To wyjaśnia, dlaczego URUCHOMX1 jak dotąd nie wyróżniał się – w ciągu kilkudziesięciu lat szeroko zakrojonych badań nad rakiem”.

The URUCHOMX1 gen koduje „czynnik transkrypcyjny” – białko odpowiedzialne za regulację aktywności innych genów. RUNX1 reguluje wiele procesów, w tym rozwój embrionalny oraz wczesną i późną hematopoezę, czyli tworzenie krwi. Zakłócenie działania tego ważnego regulatora jest zatem kluczowym wydarzeniem w rozwoju AML. „Dzięki wynikom naszych badań lepiej rozumiemy, co dzieje się podczas leukemogenezy” — wyjaśnia Klusmann, ekspert w dziedzinie nowotworów dziecięcych. „Badanie podkreśla, jak ważne jest zbadanie wszystkich wariantów genów w karcynogenezie. W wielu przypadkach pewne mutacje w komórkach nowotworowych zmieniają sposób formowania się tych wariantów” – mówi.

Rozwój bardziej wyrafinowanych podejść terapeutycznych

Te spostrzeżenia są ważne dla lepszego zrozumienia złożonych mechanizmów karcynogenezy, jak wyjaśnia Klusmann: „W ten sposób położyliśmy podwaliny pod opracowanie bardziej wyrafinowanych podejść terapeutycznych. Dzięki naszym analizom biochemicznym wiemy teraz dokładnie, w jaki sposób wariant genu zmienia komórki krwi. Stamtąd byliśmy w stanie użyć określonych substancji, które blokują mechanizm choroby”. Obecnie celem jest dalsze badanie wpływu tych substancji na zastosowanie w opiece medycznej. Klusmann: „Na podstawie naszej wiedzy chcemy teraz opracować terapie korygujące tę wadę. Zastosowanie ich w praktyce klinicznej z pewnością zajmie jeszcze kilka lat, ale miejmy nadzieję, że w przyszłości pozwolą oszczędzić naszym młodym pacjentom intensywnej chemioterapii”.