O mravlji in raku

Rak dojke je najpogostejši rak, ki prizadene ženske. Za uspešno zdravljenje je treba natančno opredeliti mehanizme, ki uravnavajo njegovo rast. Njihova opredelitev pa običajno zahteva pridobitev delčka rakavega tkiva, kar storimo z invazivnim postopkom, imenovanim biopsija. Vendar študija raziskovalcev Univerze v Uppsali napoveduje nove možnosti neinvazivnega določanja teh mehanizmov.

Mehanizmi rasti raka so raznoliki, saj na njih vplivajo številni rastni dejavniki. To so signalne molekule, ki spodbujajo rast celic. Kateri rastni dejavniki pa imajo največji vpliv, določamo glede na prisotnost njihovih receptorjev na rakavih celicah. Te receptorje imunohistokemično določimo na vzorcu rakavega tkiva.

Pri novi študiji so opazovali prisotnost receptorjev HER2, ki so izraženi pri petini rakov dojke in običajno napovedujejo hujši potek bolezni. Sintetizirali so peptidno molekulo ABY-025 Affibody, ki se veže na receptor HER2. Molekula je označena z radioaktivnim izotopom galija, ki se ga zazna s slikanjem s pozitronsko emisijsko tomografijo.

Na ta način so neinvazivno, a natančno opredelili prisotnost in število receptorjev HER2 v raku in njegovih zasevkih. Ker so poznana tarčna zdravila, ki ciljno zavirajo delovanje receptorja HER2, so lahko s to metodo zdravili raka bolj natančno, obenem pa je bila diagnostika za bolnike manj neprijetna.

Raziskovalna skupina z Univerze v Pensilvaniji je v možgane mravelj vbrizgala specifičen encim in s tem spremenila njihovo vedenje.

Raziskava je potekala na mravljah vrste Componotus floridanus [komponótus floridánus]. V njihovih kolonijah najdemo dve skupini delavk. Majhne delavke iščejo in zbirajo hrano, velike pa so branilke. Obe skupini mravelj pa imata enak genom, saj gre za potomke istih staršev. Razlike v njihovem izgledu in vedenju torej niso podedovane, temveč se skrivajo v okoljskih dejavnikih, ki izražanje genov spremenijo epigenetsko po izvalitvi iz jajčec.

En od encimov, ki vplivajo na vedenje teh mravelj, je acetiltransferaza CBP. Ta modificira histone in s tem epigenetsko spremeni izražanje genoma mravelj. Raziskovalce je zanimalo, ali je vedenje teh žuželk mogoče spremeniti z uravnavanjem delovanja encima CBP ali encimov z obratnim delovanjem – histonskih deacetilaz.

Ugotovili so, da velike delavke, ki jim kmalu po izvalitvi v možgane vbrizgajo zaviralec histonskih deacetilaz, sicer zrastejo v velike mravlje, vendar pa se vedejo skoraj popolnoma enako kot njihove majhne sestre. Velike mravlje torej postanejo radovedne raziskovalke in iskalke hrane. Spremljali so jih zgolj 50 dni, zato še ni jasno, ali bo učinek trajal vseh 7 let njihovih življenj.

Raziskovalke in raziskovalci verjamejo, da gre za pomembno odkritje za razumevanje mehanizmov vedenja, ki nastanejo prek vplivov okolja. Encim CBP je visoko ohranjen tudi pri vretenčarjih in ima vlogo pri nastanku spomina in učenju ter morda tudi pri njihovih zapletenih socialnih interakcijah.

Vedenje mravelj in rakov sva opazovala Maja in vajenec Fran.