Ich využitie je kontroverznou témou, no informácie získané z týchto zdrojov posúvajú liečbu a prevenciu dopredu.
Vedkyňa sleduje reakciu bieleho laboratórneho potkana. Zdroj: iStockphoto.com
Rakovina hrubého čreva a konečníka, označovaná ako kolorektálny karcinóm (KRK), je tretím najčastejšie diagnostikovaným ochorením na svete a druhou najfrekventovanejšou príčinou úmrtí spojených s rakovinou. Väčšina prípadov je sporadická, respektíve náhodná. Pomaly sa vyvíjajú z počiatočného štádia nezhubného adenómu (nezhubný nádor) až do podoby agresívnejšieho karcinómu. Vznik sporadických KRK je ovplyvnený viacerými rizikovými faktormi, napríklad sedavým spôsobom života, obezitou, diétou, konzumáciou alkoholu a fajčením.
Diagnostika kolorektálneho karcinómu
Na diagnostiku KRK sa v súčasnosti používajú testy okultnej (okom nepozorovateľnej) krvi v stolici. Tie predstavujú neinvazívne a pomerne lacné spôsoby diagnózy KRK.
Ďalej sa využívajú aj endoskopické testy ako sigmoidoskopia a kolonoskopia. Endoskopické testy sú založené na využití endoskopu, ktorý bližšie preskúma vnútorné dutiny. Kým kolonoskop (endoskop na kolonoskopiu) je dlhší a zobrazuje celú dĺžku hrubého čreva a časť tenkého čreva, sigmoidoskop je kratší a využíva sa len na zobrazenie koncovej časti hrubého čreva.
Okrem klasických získavajú postupne slávu i molekulárne testy. Očakáva sa, že budú špecifickejšie, citlivejšie a pacientmi lepšie tolerované. Pri molekulárnych testoch sa na vzorkách stanovujú konkrétne markery – znaky typické pre rakovinu hrubého čreva. Týmito markermi sú vo väčšine prípadov chybné zmeny v charakteristických génoch, ktoré spúšťajú vývoj rakoviny.
Bunky rakoviny hrubého čreva a konečníka. Zdroj: iStockphoto.com
Ako zistím, že trpím kolorektálnym karcinómom?
Najčastejšími príznakmi karcinómu hrubého čreva sú krvácanie z konečníka, zmeny funkcií čriev, anémia či bolesť brucha. Rakovina hrubého čreva je však ochorením, ktorého príznaky sa často objavujú až v pokročilejších štádiách. Na rozdiel od iných typov rakoviny sa jej dá ako jednej z mála predchádzať. Rozsiahly skríning, teda vyhľadávanie chorých jedincov v bezpríznakovom štádiu ochorenia, môže viesť k zníženiu výskytu a úmrtnosti v rozvinutých krajinách. V priebehu posledných desaťročí začali prípady KRK opäť narastať, a to najmä medzi mladými dospelými do 50 rokov.
Hoci lepšie pochopené princípy vývoja kolorektálneho karcinómu priniesli terapeutické zlepšenia, živé modely (in vivo) sú stále nevyhnutné na vývoj nových liečebných a prevenčných prístupov. Prístup k ľudským tkanivám je pre vedcov totiž limitovaný z etických dôvodov, ale aj z logistických príčin – vzorky sa nedajú odoberať opakovane a tkanivo nie je možné ani experimentálne ovplyvňovať.
Biele laboratórne potkany v klietke. Zdroj: iStockphoto.com
Živé modely sú pre výskum dôležité
Väčšina vedomostí o procese vývinu rakoviny v ľudskom tkanive bola historicky odvodená z troch rôznych typov výskumu. Okrem výsledkov zo štúdií genómov pacientov (súbor všetkých génov organizmu) a transkriptómov (súbor všetkých kópií ribonukleových kyselín organizmu) používajú vedci vo svojej práci na získavanie cenných informácií živé modelové organizmy. Ich využitie pre výskum je v dnešnom svete kontroverznou témou. Často sú to však práve informácie získané z týchto zdrojov, ktoré posúvajú celý proces dopredu.
V experimentálnom výskume sú najčastejšie používanými animálnymi modelmi laboratórne hlodavce. Vedci si ich obľúbili, pretože dobre tolerujú podmienky laboratórneho chovu, experimentálna práca s nimi je pre väčšinu pracovísk finančne dostupná a ich fungovanie tela (fyziológia) a genetika sú podrobne preštudované.
Pri obľúbených modeloch – myšiach a potkanoch – sa v krátkom časovom rozmedzí rozvinie vysoké množstvo nádorov v hrubom čreve a konečníku, čo pre vedcov predstavuje veľké pozitívum. Umožňuje tak neinvazívne monitorovanie postupu ochorenia a napodobňuje charakteristiky ľudského KRK.
Pozrite si
Najčastejšie využívané typy modelov
- Spontánne – v prípade hlodavca nastáva ochorenie samostatne, bez zásahu človeka. Tieto modely sú ale pomerne zriedkavé a ich použitie je limitované nepredvídateľnosťou priebehu ochorenia a dlhým obdobím latencie (obdobie do viditeľného prejavu ochorenia).
- Indukované – tvorba nádorov je iniciovaná podaním chemickej látky pod odborným dohľadom a na základe etických pravidiel práce so zvieratami. KRK nastupuje rýchlo a s podobným priebehom ako u ľudí.
- Geneticky modifikované (gény sú manipulované, zmenené, odstránené alebo upravené tak, aby zosilnili, zmenili alebo upravili určitú charakteristiku organizmu). Nádory vznikajúce v pokročilých geneticky modifikovaných organizmoch veľmi dobre napodobňujú vlastnosti ľudského karcinómu. Na genetickú úpravu organizmu sú potrebné presne vypracované technológie a ich dôsledné uskutočnenie.
- Xenograftové a syngénne – vedci implantujú časti nádoru alebo napadnutého tkaniva zvieratám na hodnotenie nádorového rastu. Pri xenograftových modeloch je materiál implantovaný zvieratám, ktorých imunitný systém nepracuje presne tak, ako by mal. To znamená, že ich organizmus nie je schopný sa proti nádoru brániť a poskytuje priestor na pozorovanie progresu nádoru. Syngénne nádorové modely predstavujú transplantáciu zvieracích bunkových línií z jedincov, ktorým bola rakovina navodená chemicky, jedincom s rovnakým genetickým pozadím. Tento typ modelov využívajú vedci pri štúdiu rôznych efektov liečby na metastatické štádiá rakoviny.
Detail na doktora v plášti v nemocničnom prostredí. Zdroj: iStockphoto.com
Včasná diagnóza môže zachrániť život
V počiatočných štádiách KRK je operácia najúspešnejšou liečbou. Veľa pacientov prichádza k doktorovi už neskoro a v čase diagnózy má takmer tretina z nich štádium s metastázami. Vtedy sa už rakovina ťažko lieči a takmer všetci pacienti na svoje ochorenie umierajú.
V prípade myší, ktoré sú geneticky modifikované alebo majú karcinóm navodený karcinogénom, sa metastázy vyvinú zriedka. Naopak, modely s transplantátom kolorektálneho karcinómu môžu vykazovať vysokú mieru metastáz a preukazovať niektoré z požadovaných metastázových charakteristík. Využitie modelov vo výskume rakoviny hrubého čreva preto poskytuje užitočné informácie oveľa jednoduchším spôsobom ako výskum bez nich.
Autor: Zoja Pribilovičová z Prírodovedeckej fakulty UK v Bratislave
(JM)
