Badania molekularne a białaczka

Badania molekularne odsłaniają przed nami tajemnice zapisane w kodzie genetycznym, a to pozwala zajrzeć w samo źródło białaczki. Gdyby nie badania molekularne, w niektórych przypadkach niemożliwe byłoby skuteczne leczenie białaczek. To właśnie dzięki nim lekarz może dobrać odpowiednie metody terapii. Poznajemy również mechanizmy powstawania białaczki, co pozwala zrozumieć tę chorobę. W jaki sposób bada się DNA białaczek i jakie to niesie ze sobą korzyści?

Badania molekularne a białaczkaBadania molekularne a białaczka
Źródło zdjęć: © iStock

Geneza białaczki

Białaczka to rodzaj choroby nowotworowej układu krwionośnego. Przyczyną choroby jest uszkodzenie DNA komórki krwiotwórczej szpiku w taki sposób, iż wymyka się ona naturalnym mechanizmom kontroli ilości podziałów komórkowych. To właśnie tych zmian w DNA poszukuje się, robiąc badania molekularne. DNA to chemiczny nośnik pamięci. Podobnie jak płyta CD czy dysk twardy, DNA przechowuje zapisany w nim kod genetyczny. Ten kod decyduje nie tylko o charakterze komórki (jej wyglądzie i pełnionej funkcji), ale także kiedy i ile razy ma się podzielić. Odpowiadają za to między innymi onkogeny. Jeśli taki gen ulegnie mutacji zaburzającej jego funkcje - powstaje nowotwór.

Białaczki wywodzą się z krwiotwórczych komórek macierzystych szpiku, z których powstają krwinki białe, czyli leukocyty. Leukocyty są komórkami, które pełnią funkcję obronną. Wyróżnia się wiele rodzajów białych krwinek. Do podstawowych rodzajów białych krwinek zalicza się:

  • limfocyty B - odpowiedzialne za produkcję przeciwciał;
  • limfocyty T - nadzorujące pracę innych komórek;
  • komórki NK – limfocyty o naturalnych właściwościach zabójczych
  • makrofagi - komórki żerne;
  • neutrofile - odpowiedzialne za walkę z bakteriami;
  • oraz wiele innych rodzajów.

Badanie FISH

Istnieje wiele sposobów na podejrzenie DNA. Jednak w przypadku białaczek nie interesuje nas sekwencjonowanie całego kodu, byłoby to zbyt czasochłonne i kosztochłonne. Aby zbadać tylko te fragmenty, które mogą być przyczyną choroby, wymyślono sprytne techniki znakowania molekularnego. Używa się ich między innymi właśnie w diagnostyce białaczki. Najbardziej rozpowszechnione i najczęściej stosowane są dwie: FISH oraz PCR.

FISH (ang. ryba) wbrew pozorom nie ma nic wspólnego z wędkowaniem. Jest to metoda fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (ang. Fluorescent In Situ Hybridization). Brzmi obco, ale w gruncie rzeczy to bardzo prosta technika. Służy określeniu położenia konkretnego genu lub genów w danym obszarze chromosomu. Dzięki temu jesteśmy w stanie określić, czy dany gen został przemieszczony (translokacja), odwrócony (inwersja), czy przecięty na dwa kawałki, które teraz znajdują się w przeciwnych końcach dwóch różnych chromosomów.

Jak to działa? Otóż DNA jest komplementarne. To znaczy, że nić pierwsza (zawierająca zapis danego genu) jest dokładnie odwzorowana w sposób lustrzany na drugiej nici (zawierającej fragment niekodujący). Ta właściwość DNA jest podstawą życia. Bowiem gdy rozerwie się podwójną helisę na dwie oddzielne nici, do każdej można dobudować komplementarną kopię. Dzięki temu komórki mogą naprawiać powstałe uszkodzenia DNA oraz dzielić się.

FISH wykorzystuje zjawisko, że nici łączą się tylko wtedy, gdy są komplementarne. Jeśli chcemy wyznakować jakiś gen, tworzymy krótką nić komplementarną do niego i łączymy ją chemicznie z barwnikiem fluorescencyjnym. Następnie wprowadzamy zawiesinę tych znaczników do komórki, którą chcemy zbadać (np. komórki białaczkowe). Następuje wiązanie komplementarnych nici, a nadmiar znaczników się wypłukuje. Potem, oświetlając komórkę światłem lasera, możemy pod mikroskopem zobaczyć położenie wyznakowanych genów na chromosomie. Świecą one na zielono, niebiesko lub czerwono. Znając prawidłowe rozmieszczenie tych genów, możemy zobaczyć, co się stało. Jaka mutacja doprowadziła do powstania białaczki i co za tym idzie, czy dysponujemy celowanym leczeniem związanym z opisanym uszkodzeniem DNA.

Badanie PCR

Wynalezienie techniki PCR (ang. polymerase chain reaction), czyli reakcja łańcuchowa polimerazy, pozwoliło genetyce rozwinąć skrzydła. To właśnie dzięki tej metodzie wiemy obecnie tak wiele o mechanizmach stojących za powstawaniem białaczek i innych nowotworów. Zasada działania PCR jest bardzo prosta i prowadzi do nieskończonego powielania wybranego fragmentu DNA. Dzięki tej technice możemy nie tylko określić, czy dany gen występuje w genomie, ale także czy w jego wewnętrznej strukturze zaszła jakaś zmiana (mutacja).

Leczenie celowane w białaczce

Można by zapytać, po co to wszystko? Otóż opisane powyżej badania molekularne pozwalają rozpoznać i lepiej zrozumieć konkretne mechanizmy odpowiadające za powstawanie białaczki. Skutkuje to wytwarzaniem tzw. leków celowanych. Pierwszym i najbardziej spektakularnym zwycięstwem było stworzenie leku przeciwko przewlekłej białaczce szpikowej.

Dzięki badaniom molekularnym możemy wyodrębnić tych chorych, u których za nowotworzenie odpowiada produkt zmutowanego genu BCR/ABL. To kinaza tyrozynowa - rodzaj enzymu. Imatinib natomiast jest lekiem blokującym tą kinazę. Wystarczy powiedzieć, że wprowadzenie imatinibu i innych leków z tej grupy do podstawowej terapii pozwoliło osobom chorym na przewlekłą białaczkę szpikową wydłużyć życie z 2 do nawet > 10 lat od momentu rozpoznania, co w standardach onkologicznych uznawane jest za wyleczenie.

Badania molekularne w białaczkach stanowią podstawę doboru odpowiedniego leczenia. Dzięki nim powstają nowe leki celowane, a te już dostępne są stosowane we właściwy sposób. Postęp, jaki dokonał się w leczeniu nowotworów układu krwiotwórczego, w dużej mierze zawdzięczamy rozwojowi technik diagnostyki molekularnej.

Źródła

  1. Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T., Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009, ISBN 978-83-01-15154-6
  2. Srebniak M.I., Tomaszewska A. Badania cytogenetyczne w praktyce klinicznej, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2008, ISBN 978-83-200-3489-9
  3. Lewiński A., Liberski P.P. (red.), Biologia molekularna człowieka, Czelej, Lublin 2006, ISBN 83-89309-64-5
  4. Janicki K. Hematologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2001, ISBN 83-200-2431-5
  5. Dmoszyńska A. Wielka interna - hematologia, Warszawa 2011, wyd. 1, ISBN: 978-83-62597-18-5

Treści w naszych serwisach służą celom informacyjno-edukacyjnym i nie zastępują konsultacji lekarskiej. Przed podjęciem decyzji zdrowotnych skonsultuj się ze specjalistą.

Wybrane dla Ciebie
Sieć wycofuje partię cytryn. Należy je zwrócić do sklepu lub wyrzucić
Sieć wycofuje partię cytryn. Należy je zwrócić do sklepu lub wyrzucić
Limitowanie badań znów zagrozi pacjentom. "Nie chcemy umierać w kolejkach"
Limitowanie badań znów zagrozi pacjentom. "Nie chcemy umierać w kolejkach"
Spotkanie na szczycie. Prezydent ma zdecydować o przekazaniu 3,6 mld zł na NFZ
Spotkanie na szczycie. Prezydent ma zdecydować o przekazaniu 3,6 mld zł na NFZ
Wspiera jelita, serce i daje uczucie sytości. Po ten napój warto sięgać codziennie
Wspiera jelita, serce i daje uczucie sytości. Po ten napój warto sięgać codziennie
Farmaceutka ostrzega przed brakiem leku. "Mogą nie mieć ciągłego dostępu do terapii"
Farmaceutka ostrzega przed brakiem leku. "Mogą nie mieć ciągłego dostępu do terapii"
Do niedawna mieliśmy "zero" zachorowań. Obecnie chorują dziesiątki tysięcy osób
Do niedawna mieliśmy "zero" zachorowań. Obecnie chorują dziesiątki tysięcy osób
Innowacyjne terapie raka trzustki. "To może być największy od 30 lat krok w leczeniu"
Innowacyjne terapie raka trzustki. "To może być największy od 30 lat krok w leczeniu"
Wirus z dzieciństwa, rak w dorosłości? BK na celowniku naukowców
Wirus z dzieciństwa, rak w dorosłości? BK na celowniku naukowców
Babcia zawsze po nie sięgała. Jak naprawdę działają krople żołądkowe?
Babcia zawsze po nie sięgała. Jak naprawdę działają krople żołądkowe?
Powikłania po wypełniaczach. Jak ultrasonografia może im zapobiec?
Powikłania po wypełniaczach. Jak ultrasonografia może im zapobiec?
Leki, które mogą niszczyć kości. Ciche ryzyko, o którym warto wiedzieć
Leki, które mogą niszczyć kości. Ciche ryzyko, o którym warto wiedzieć
Pomagają sercu i poprawiają trawienie. Sięgaj po nie codziennie
Pomagają sercu i poprawiają trawienie. Sięgaj po nie codziennie