Mirtino susiliejimo teorija. Vartiklis

Sugebėjime plisti glūdi žudanti vėžio galia. John Pawelek mano, kad metastazių procesas prasideda, kai auglio ląstelės susijungia su baltaisiais kraujo kūneliais, vadinamaisiais makrofagais.

1993 m. J. Pawelekas pateikė prieštaringai vertinamą paaiškinimą, kodėl vėžio ląstelės plinta. Tuo metu vėžio biologijos mokslininkas skaitė evoliucionistės Lynn‘os Margulis knygą; ji išsakė mintį, kad gyvybė žemėje vystėsi, kai senosios ląstelės parydavo vienos kitas ir taip susijungdavo, sudarydamos hibridus, turinčius geresnius šansus išgyventi. Ir Džonas pamanė, - jei susijungimas turi precedentą evoliucijoje, tai kodėl negalėtų vykti ir vėžio aplinkoje?

Vėlesnius 15 m. Džonas su kolegomis, atlikdami laboratorinius bandymus su gyvūnais, įrodinėjo, kad vėžio ląstelės gali susijungti su baltaisiais kraujo kūneliais ir tapti labai metastazinėmis. Pagrindinė mirties nuo vėžio priežastis yra metastazės – vėžys pagydomas, jei jis nėra persikėlęs į gyvybiškai svarbius Macrophage

organus. Jei spėlionė pasitvirtins, tai atvers naujas galimybes su juo kovoti - nes jei žinai, kaip prasideda metastazės, tada gali joms sutrukdyti. O šiuo metu apie tai mažai težinoma.

Viena teorijų aiškina, kad vėžio ląstelės įgauna sugebėjimą migruoti, kai mutuoja vienas ar keli genai. Pagal kitą – nėra būtinybės jiems mutuoti; tiesiog ląstelės sukaupia nenormalų kiekį chromosomų, o tai pralaužia mechanizmus, saugančius nuo metastazių.

Makrofagai nuolat ryja pašalinius objektus (pvz., virusus) bei nesveikas ląsteles. Tad yra įmanoma, kad kartais jie susilieja su vėžio ląstelėmis vietoje to, kad jas sunaikintų. Pirmuosiuose eksperimentuose jis nagrinėjo pelės melanomos ląsteles, kurios yra silpnai linkusios į metastazes, ir sujungė jas su pelių makrofagais, paveikdami juos polietileno glikoliu, kuris ištirpina ląstelių membranas. Per 4 m. atlikta tyrimų su per 5000 pelių. Apie 55% hibridinių ląstelių pasižymėjo aukštu polinkiu į metastazes. Taip pat buvo nustatyta, kad hibriduose suaktyvėjo su judėjimu susiję genai. Be to, tos vėžio ląstelės gamino organoidus vadinamus autofagosomomis (makrofagų vakuolėmis), kurioms esant ląstelės gali imti ryti pačios save.

Tačiau Pawelekas nėra pirmasis, kuris iškėlė susiliejimo teoriją. Ją 1911 m. pasiūlė vokiečių patologas Otto Aichel‘is – ir ji atgimė maždaug po 50 m. Tačiau 9-ojo dešimtm. susidomėjimas ja atslūgo. Tyrimus atlikinėjęs D. Golderbergas mano, kad mokslininkai nemanė, kad tokie susiliejimai realiai vyksta natūraliomis sąlygomis. Ir be to, net jei tokie susiliejimai vyksta, makrofagai bei auglio ląstelės yra praktiškai genetiškai identiškos ir neatskiriamos. Tačiau Pawelekas įrodymą galima rasti pas pacientus, kuriems persodinti kaulų čiulpai. Radio- ir chemoterapijos nužudo kaulų čiulpus, tiekiančius baltąsias kraujo ląsteles. O donoro kaulų čiulpai neabejotinai turi skirtis nuo paciento – ir tai leistų nustatyti, ar „savos“ auglio ląstelės susilieja su donoro čiulpų pagamintais makrofagais.

Pawelekas su kolegomis surado du tokius pacientus, tačiau abiem atvejais negalėjo patvirtinti, kad ląstelėse buvo „nuosavi“ genomai. Tad lieka tikimybė, kad tos ląstelės nebuvo hibridai, o perėjo iš donoro. Vienok, kiti biologai įspėja, reikia būti labai atsargiems darant sprendimus šioje srityje. Ir net pasirodytų, kad hibridai linkę į metastazes, reiks dar nustatyti, ar jie sudaro pakankamą dalį, kad būtų reikšmingi vėžio plitimui, nes jį skatinti gali ir kiti mechanizmai.

Ir vis tik, jei Pawelekas yra teisus, atsiras naujos galimybės kovoti su vėžiu. Pvz., bus galima sukurti vaistui, veikiančius tam tikrus požymius turinčias hibridines ląsteles. Ir net jei jis klysta, neįprastų minčių iškėlimas skatinas naujas įžvalgas.

Žmogaus kūnas ir virškinimo sistemos flora gamina chemines medžiagas, turinčias informaciją apie žmogaus sveikatą. Kada nors ligos gydymas galės reikšti tų bakterijų gydymą.

Paskutiniai tyrimai rodo, kad „planetos šeimininkui“ savo valią gali lengvai primesti mažyčiai, plika akimi neįžiūrimi mikrobai. Jie maitinasi tuo, kuo mes, mūsų savijauta atsiliepia jiems – mūsų buitis kartu ir jų buitis. Jie mumyse jau tūkstančiai metų – argi per tiek laiko nebandė kontaktuoti su savo šeimininku, nebandė jo paveikti, kad iš jo gautų daugiau naudos sau (juk kiekvieno, net ir mažyčio padaro, nagai į save riesti)? Ir aiškėja, kad jų poveikis gerokai platesnis nei žarnyno ribose - gal net smegenims, mąstymui ir elgsenai. Mes jiems tarsi mašina, kurią jie išmoko vairuoti per atstumą, savo cheminių signalų būdu.

O gal mes be reikalo panikuojame – juk bandymai atlikti kitose „planetose“ – pelių „žvaigždyne“. Pvz., Dž. Gordonas stebėjo peles, kurių žarnynas visiškai sterilus joms netrukus po gimimo plonas kapiliarinis tinklas apie žarnyną liaudavosi vystęsis ir plėstis. O pelėms su normalia žarnyno flora tasai tinklas vystėsi gerokai smarkiau. Negi vienaląsčiai organizmai gali paveikti aukštesniųjų gyvūnų vidaus sistemų vystymąsi? Tada Gordonas sterilioms pelėms imdavo įleisti „floros“ – ir kapiliarinio tinklo vystymasis atsinaujindavo! Buvo nustatyta, kad už tai atsakomybė tenka B. thetaiotaomicron bakterijoms.

Kitą bandymą atliko Kanados ir Airijos mokslininkai Korko koledže (vad. Dž. Krajenas). Jie pelėms duodavo pieno rūgimo bakterijų Lactobacillus rhamnosus. jie peles suleisdavo į keturių galerijų, susijungiančių centre, sistemą. Dvi jų buvo atitvertos sienomis, o dvi atviros. Paprastai pelės gyvena naktinį gyvenimą; jos baikščios, tad linkę rinktis tamsias ir uždaras patalpas. Tačiau bakterijų gavę pelės tapo drąsios ir vaikštinėjo ten, kur šiaip jų gentainiai nedrįsdavo rodytis. Taip įvykdavo ir baikščioms pelėms perkėlus „drąsuolių“ mikroflorą. Tad bakterijų diena paveikė ir elgesį. Kiti bandymai parodė bakterijų poveikį ir nuotaikai...

Krajeno grupė nustatė, kad signalai smegenims perduodami klajoklinu nervu (vagus). Na pelės pelėmis, bet jos gi ne žmonės?! Jų smegenys paprastesnės ir jose nėra ištisų sričių, kurias turi žmonės. Vis tik žinoma, kad asmenys, kenčiantys nuo žarnyno susirgimų, turi problemų ir su psichika. Tyrimai su žmonėmis dar reti – pvz., buvo atliktas su 35 asmenų, turinčių chroniško nuovargio sindromą, grupe – ir nustatytas teigiamas pieno rūgimo bakterijų poveikis. Kitame bandyme (K. Tilišo) nustatytas teigiamas probiotinių pieno produktų poveikis smegenims – jie buvo atsparesni neigiamoms emocijoms.

1981 m. tuo metu dar jaunas biochemikas J. Nicholson'as^*) naudojo branduolinio magnetinio rezonanso spektroskopiją, skirtą nustatyti cheminėms medžiagoms, remiantis atomų branduolių magnetinėmis savybėmis. Jis tyrė kaip raudonieji kraujo kūneliai absorbuoja kadmį, vėžį sukeliantį metalą. Manydamas, kad geriausią rezultatą gaus imituodamas natūralią aplinką, jis įterpė kelis lašelius kraujo į ląsteles. Netikėtai pastebėta daugybė iki tol nematytų signalų - neįprastų spektrų.

Faktas: žmogaus žarnyne gyvena apie 10 trilijonų bakterijų, priklausančių 1000 rūšių. Jų ten daugiau nei viso žmogaus kūno ląstelių. Jų bendras svoris siekia 2 kg – mūsų smegenys pusantro karto lengvesni.

Kraujo ar šlapimo pavyzdys turi tūkstančius metabolitų - visų tuo metu žmoguje vykstančių reakcijų "parašus". Jei pavyktų identifikuoti tuos cheminius parašus ir jų prasmę, būtų galima ne tik aiškiau suprasti įvairias ligas, bet ir gauti ankstyvą perspėjimą apie potencialią ligą.

Šiandien 52 m. sulaukęs J. Nicholson'as yra vienas garsiausių vadinamojo metobolomo (žmogaus metabolizmo pagaminto cheminių medžiagų rinkinio) specialistų. Kaip kad genomas pateikia detalią informaciją apie asmens genetinę tapatybę, taip metabolomas atskleidžia, kaip genai sąveikauja su aplinka, pateikdamas žmogaus sveikatos nuotrauką.

Tačiau pirmiausia jį reikia iššifruoti, o tai nėra lengvas uždavinys. Tam reikia dideliam žmonių kiekiui analizuoti kraują, šlapimą, iškvepiamą orą ir išmatas. Tad buvo ištirti 4630 asmenų (iš JAV, Anglijos ir Azijos) šlapimo mėginiai ir metabolitai palyginti su kraujo spaudimo duomenimis (siekiant nustatyti ryšį su hipertenzija).

Tai tarsi reversinis mokslas - vietoje hipotezių kėlimo, vėliau bandant jas patikrinti eksperimentais, pirma atliekami eksperimentai, kurių rezultatus bandoma iššifruoti. Reikia brautis pro chemines medžiagas, kurias gamina mūsų genai, priklausomai nuo maisto, vartojamų vaistų, susirgimų ir virškinimo sistemos bakterijų veiklos.

Tos bakterijos tapo J. Nicholson'o dėmesio centru. Nuo jų priklauso, kaip žmogaus organizmas skaido maistą ir vaistus, todėl gali paaiškinti, kodėl maistas skirtingai paveikia žmones (pvz., kai kurie žmonės negali įsisavinti vieno iš sojų sudedamųjų dalių). Nors nustatyti, kuriuos metobolitus pagamino žarnyno bakterijos, gali būti sunku, kai kuriais atvejais tai visai lengva - tai cheminės medžiagos, kurios nesusidaro ląstelėse ar nėra suvirškinamos. Helicobacter pylori

Vienok, apie tai dar mažai žinoma. Žarnyno mikroorganizmai padeda įsisavinti medžiagas, kovoti su virusais ir "blogomis" bakterijomis (jų kolonijų suardymas, kaip nutinka, tarkim, gydant antibiotikais, dažnai sukelia virškinimo sutrikimus). Jų biocheminis aktyvumass smarkiai lenkia kepenis.

Ko gero žinomiausia yra Helicobacter pylori bakterija, galinti sukelti opas. Paskutiniaisiais metais mokslininkai siejo nutukimą su santykina dviejų dominuojančių bakterijų tipų gausa ir nustatė, kad blogai funkcionuojančios virškinimo sistemos bakterijos yra susiję su nealkoholinės kilmės kepenų ciroze, žarnyno uždegimu ir kai kuriomis vėžio formomis. J. Nicholson'as tikina, kad tos bakterijos gali sietis ir su neurotinėmis ligomis, pvz., dėmesio nesukaupimu, Tourette sindromu ir autizmu.

Metabolitų nustatymas tapo įmanomas tik neseniai. Ir nors žarnyno bakterijas buvo galima išskirti jau senokai, tačiau nepavykdavo auginti jų kultūras, nes jos išgyvena tik nepaprastai rūgščioje aplinkoje, kurioje stinga deguonies. Tačiau dėka DNR sekų atpažinimo technologijos žarnyno bakterijas tapo įmanoma atskirti gana nesunkiai.

Galbūt vieną dieną bus šlapimo "lapeliai" susirgimams nustatyti (kaip dabar yra nėštumo nustatymui). Jau dabar kai kurios kompanijos ėmė pardavinėti produktus "gerosiomis" bakterijomis (probiotikais), sudėtinėmis medžiagomis, padedančioms tai florai augti (prebiotikais) arba jų deriniais (synbiotikais). Vienok, visi tie produktai priklauso "funkcinio maisto" kategorijai, kas reiškia, kad jiems vargu bau buvo atliekami klinikiniai testavimai. Išimtis tėra VSL #3, 8 bakterijų mišinys.

Ši sritis gali būti labai perspektyvi. Žmogaus genomas rodo, kad gali būti tik apie 3000 potencialių taikinių vaistams, nes tik genų poaibis gamina proteinus, kurie gali būti paveikti vaistų molekulių. Tuo tarpu bakterijų srityje yra per 100 kartų platesnis genų rinkinys, tad ir galimybės paveikti čia didesnės.

Beje, mikroorganizmai mūsų kūne konkuruoja tarpusavyje. Vienos kolonijos klesti, jei maitinamės riebiu maistu, kitos labiau patenkintos, jei mėgstam saldumynus. Ar gali jos veikti mūsų dietos įpročius? Mokslininkai gali pateikti nemažai tai parodančių pavyzdžių. Vėlgi tyrimai su pelėmis parodė, kad daugelis bakterijų, tarp jų ir plačiai paplitusi žarnyno lazdelė Escherichia coli gamina dofaminą, kurio dėka jaučiame pasitenkinimą, kai valgom ką nors saldaus.

Bet ir mes veikiame mūsų kūno nuomininkus – pirmiausia savo gastronominiais pomėgiais, vartodami probiotikus ar gerdami antibiotikus. Mes galime sąmoningai gausinti ar mažinti atskiras kolonijas (pvz., skatinančias mus maitintis kuo nors nesveiku).

Klastingas šalutinis poveikis

Kova su uodais didina riziką susirgti maliarija

Jau gerą dešimtmetį nuo uodų bandoma apsisaugoti insekciduose įmirkytais tinklais – taip juos atbaidant arba nužudant. Ir taip per šį laiką Afrikoje mirčių nuo maliarijos sumažėjo maždaug milijonu.

Tačiau Londono Higienos ir atogrąžų medicinos mokyklos mokslininkai, vadovaujami daktarės J. Stevenson, išsiaiškino nerimastingą reikalą – atrodo, kad Kenijos maliarinių uodų DNR kiek skiriasi ir jie labiau atsparūs nuodams. O Benine pakito Anopheles funestus aktyvumo laikas – jie ėmė daugiausia gelti anksti ryte, o ne naktį, kaip buvo anksčiau. Taigi, jie užklumpa žmones pakeliui į laukus tuo metu, kai šių nesaugo insekcidais išmirkyti tinklai.

Paskelbtas ir dar vienas nemalonus faktas. RTS,S skiepai turėjo apsaugoti naujagimius ir mažus vaikus. Tačiau 14 mėn. trukęs tyrimas rodo, kad maliarijos atvejų tarp paskiepytų vaikų sumažėjo vos trečdaliu. O tai labiausia pažeidžiama grupė.

^*) Džeremis Nicholsonas (Jeremy K. Nicholson) – britų biologinės chemijos profesorius. Jo veiklos sritis – spektroskopijos ir chemometrinių metodų taikymas tiriant sudėtingų organizmų metabolinius procesus. Išvystė metobonomiką – dinaminės daugiaparametrinės gyvų organizmų reakcijos į patofiziologinius poveikius matacimo sistemą. Paskelbęs per 600 straipsnių.