Flera mutationer i DNA i tarmepitelceller är kritiska för initiering och tillväxt av kolorektal cancer. Av dessa, genmutationen Adenomatous polyposis coli (APC) är den vanligaste vid kolorektal cancer. Denna mutation aktiverar cellproliferation, vilket ökar tumörtillväxten.
APC reglerar också den intracellulära Wnt -signalvägen som behövs för konstant förnyelse av tarmepitelet.
Bland de heta ämnena inom stamcellsforskning har Wnt-agonisterna, R-spondiner, varav flera är avgörande för tarmstamcellernas funktion och för regenerering av tarmepitel.
R-spondiner har ansetts driva proliferation av tarmcancerceller, sålunda har det spekulerats i att deras hämning kan utgöra en roll i framtidens terapeutiska strategier.
Dock, akademiprofessorn Kari Alitalo och hans doktorander Marianne Lähde och Sarika Heino vid Helsingfors universitet utmanade detta koncept och tog ett motsatt tillvägagångssätt i sina studier.
I sin nya publikation i Gastroenterologi , de visar att R-spondinbehandling minskar tillväxten av tarmtumörer (adenom) i den tidiga fasen av kolorektal cancerutveckling.
Baserat på detta fynd, vi tillhandahåller en potentiell ny motivering för behandling av kolorektala adenom, särskilt för patienter med familjen adenomatös polypos vars APC -mutationer ärvs. R-spondin verkar genom att bromsa tumörcellernas spridning och samtidigt genom att förbättra funktionen hos de friska epitelcellerna i tarmen. Således, de normala cellerna får en konkurrensfördel jämfört med tumörcellerna . "
Marianne Lähde, Doktorand, Helsingfors universitet
Genterapi minskade tillväxten av tarmadenomceller samtidigt som den stödde funktionen hos friska tarmepitelceller
Forskarna utvecklade en virusvektormedierad genterapistrategi, i vilken produktionen av R-spondin 1 kan induceras från levern in i blodströmmen och levereras över hela kroppen.
När friska möss injicerades med vektorn, det förbättrade tillväxten och förnyelsen av tarmepitelet, som förväntat.
Förvånande, dock, när vektorn gavs till tarmtumörbärande möss, antalet tumörer minskade anmärkningsvärt och mössen levde betydligt längre än sina motsvarigheter utan behandling.
När fyndet analyserades ytterligare på mobilnivå, forskarna fann att R-spondin undertryckte tillväxt och spridning och främjade apoptos av tumörcellerna, samtidigt stödja förnyelsen av de friska tarmepitelcellerna.
De R-spondinbehandlade tumörerna utvärderades ytterligare av en gastrointestinal patolog, som fann att ju längre R-spondinbehandlingen fortsatte, ju mer tumörhistologin påminde strukturen i den friska tarmen.
"Enligt dessa resultat, vi kan dra slutsatsen att R-spondin 1 ger friska tarmepitelceller en tillväxtfördel jämfört med tumörceller. Efter detta, tarmens friska celler tar över tumörcellerna, varav de flesta slutligen utvisas och eventuellt till och med går förlorade med avföringen, säger Marianne Lähde, studiens första författare.
Dessa resultat är helt nya och oväntade, och det har överraskat många experter inom stamcellsforskning. Baserat på de nya fynden, möjliga nya behandlingsstrategier kan övervägas, särskilt för patienter som lider av ärftliga APC -mutationer.