Badania pokazują, że niektóre z najbardziej niebezpiecznych nowotworów skóry zaczynają się w komórkach macierzystych, które nadają kolor włosom i pochodzą raczej z mieszków włosowych niż z warstw skóry.

Mieszki włosowe to złożone narządy, które znajdują się w warstwach skóry. To właśnie w niedojrzałych komórkach wytwarzających pigment rozwijają zmiany genetyczne powodujące raka, a ponadto są narażone na sygnały odpowiedzialne za wzrost włosów.

Wcześniejsze modele choroby dowodziły, że światło słoneczne (dokładniej promieniowanie ultrafioletowe) było głównym czynnikiem ryzyka czerniaka - ale obecne prace dowodzą, że nie zawsze właśnie tak musi być.

Nowe badanie, opublikowane w Nature Communications , wykazało, że w przeciwieństwie do swoich odpowiedników, nowo nowotworowe komórki macierzyste pigmentu migrują następnie w górę i na zewnątrz pęcherzyków, aby zainicjować rozwój czerniaka w pobliskiej skórze powierzchniowej, zanim rozprzestrzenią się głębiej. Badanie przeprowadzono na genetycznie zmodyfikowanych myszach, a wyniki potwierdzono w próbkach tkanek ludzkich.

„Potwierdzając, że onkogenne komórki pigmentowe w mieszkach włosowych są prawdziwym źródłem czerniaka, lepiej rozumiemy biologię tego raka i mamy pomysły na to, jak temu przeciwdziałać”, mówi autor badania, dr Mayumi Ito Suzuki, profesor nadzwyczajny w Ronald O. Perelman Department of Dermatology w NYU School of Medicine and Perlmutter Cancer Center.

Wyniki badań odzwierciedlają rozwój, w którym człowiek jest początkowo pojedynczą komórką macierzystą, a następnie staje się płodem złożonym z setek rodzajów komórek. Po drodze komórki macierzyste dzielą się, mnożą i specjalizują, aż w końcu stają się komórkami zdolnymi do odgrywania jednej roli.

Komplikując sprawy, komórki macierzyste mogą stać się więcej niż jednym typem komórek. Ta elastyczność jest przydatna podczas rozwoju, ale może być niebezpieczna u dorosłych, u których uważa się, że komórki rakowe ponownie nabywają właściwości wczesnych komórek embrionalnych. Z powodu tej plastyczności naukowcy wysnuli teorię, że czerniaki mogą powstać z kilku rodzajów komórek macierzystych, co czyni je trudnymi do leczenia, a ich pochodzenie jest trudne do określenia.

Nowe badanie dotyczy komórek macierzystych, które przekształcają się w melanocyty, czyli komórki wytwarzające melaninę, która chroni skórę, absorbując promieniowanie ultrafioletowe, uszkadzające DNA. Pochłaniając niektóre długości fali światła widzialnego, ale odbijając inne, pigmenty „tworzą” kolor włosów.

Zespół badawczy stworzył nowy model myszy do badania czerniaka, który został zaprojektowany w taki sposób, aby zespół mógł edytować geny tylko w komórkach macierzystych melanocytów pęcherzykowych. Ta zdolność umożliwiła naukowcom wprowadzenie zmian genetycznych, które sprawiły, że tylko komórki macierzyste melanocytów i komórki, które z nich powstały są łatwe do zidentyfikowania, bez względu na to gdzie się aktualnie znajdują.

Będąc w stanie dokładnie wyśledzić kluczowy typ komórek macierzystych, autorzy potwierdzili, że komórki czerniaka mogą powstać z komórek macierzystych melanocytów, które nieprawidłowo migrują w górę i na zewnątrz mieszków włosowych, aby dostać się do naskórka, najbardziej zewnętrznej warstwy skóry. Zespół następnie wyśledził te same komórki, które się namnażały, a następnie wróciły głębiej w warstwę skóry, zwaną skórą właściwą.

Tam komórki pozbywają się markerów i pigmentów związanych z ich pochodzeniem prawdopodobnie w odpowiedzi na lokalne sygnały. Odkryli również ich podobieństwo do komórek nerwowych i komórek skóry. Zaczynają przypominać komórki człowieka zaatakowane przez czerniaka.

Wiedząc co tak naprawdę wywołuje raka, naukowcy tymczasowo wyeliminowali odpowiedzialne za to sygnały jeden po drugim aby sprawdzić, czy rak powstaje pomimo ich nieobecności.

W ten sposób zespół potwierdził, że komórki macierzyste melanocytów pęcherzykowych, mimo że miały mutacje genetyczne powodujące raka, nie rozmnażały się ani nie migrowały, rozwijając czerniaka o ile nie były również narażone na endotelinę (EDN) i białko tworzące szlak sygnalizacyjny WNT. Te białka sygnalizujące zwykle powodują, że włosy stają się dłuższe, a komórki pigmentowe namnażają się w mieszkach włosowych.

„Nasz model myszy jest pierwszym, który pokazuje, że komórki macierzyste melanocytów mogą wykrywać komórki czerniaka, co być może przyczyni się do tego, że zostaną wykorzystane w identyfikacji nowych metod diagnostyki i leczenia czerniaka” - mówi dr Qi Sun, doktorant w laboratorium Ito . „Chociaż nasze odkrycia będą wymagały potwierdzenia w dalszych testach na ludziach, argumentują, że czerniak może powstać w pigmentowych komórkach macierzystych pochodzących zarówno z mieszków włosowych, jak i z warstw skóry, sugerując że niektóre typy czerniaka mogą mieć różne pochodzenie”.

Źródło: sciencedaily.com