voisiko syöpä olla solujemme tapa toimia ”vikasietotilassa”, kuten vaurioitunut tietokoneen käyttöjärjestelmä, joka yrittää säilyttää itsensä, kohdatessaan ulkoisen uhan? Tähän johtopäätökseen on tullut kosmologi Paul Davies Arizonan osavaltionyliopistosta Tempestä (A. S. U.) Ja hänen kollegansa, jotka ovat keksineet kiistellyn uuden teorian syövän synnystä, perustuen sen evolutiivisiin juuriin. Jos ne ovat oikein, niiden malli viittaa siihen, että useat vaihtoehtoiset hoitomuodot, kuten happihoito ja virus-tai bakteeritartunta, voisivat olla erityisen tehokkaita.

ensi silmäyksellä biolääketieteen sijaan fysiikkaa opiskeleva Davies vaikuttaa epätodennäköiseltä sotilaalta ”sodassa syöpää vastaan.”Mutta noin seitsemän vuotta sitten hänet kutsuttiin perustamaan Uusi Institute at A. S. U.—yksi 12 rahoittama National Cancer Institute—saattaa yhteen fysiikan tutkijat ja onkologit löytää uuden näkökulman taudin. ”Meitä pyydettiin miettimään syöpää uudelleen alhaalta ylöspäin”, Davies sanoo.

Davies lyöttäytyi yhteen Australian kansallisen yliopiston Astrobiologin Charley Lineweaverin ja Ontariossa sijaitsevan London Health Sciences Centerin onkologin Mark Vincentin kanssa. Yhdessä he ovat keksineet” atavistisen ” mallin, jonka mukaan syöpä on muinaisen ”esiohjelmoidun” ominaisuuden uudelleenilmaisu, joka on ollut lepotilassa. Uudessa paperissa, joka ilmestyi BioEssays syyskuussa, he väittävät, että koska syöpä esiintyy monissa eläimissä ja kasveissa sekä ihmisissä, sen on täytynyt kehittyä satoja miljoonia vuosia sitten, kun meillä oli yhteinen yksisoluinen esi-isä. Tuolloin solut hyötyivät kuolemattomuudesta eli kyvystä lisääntyä hallitsemattomasti, kuten syöpä tekee. Kun monimutkaiset monisoluiset organismit kehittyivät,” kuolemattomuus ulkoistettiin munasoluille ja siittiöille”, Davies sanoo, eivätkä somaattiset solut (ne, jotka eivät osallistu lisääntymiseen) enää tarvinneet tätä tehtävää.

ryhmän hypoteesi on, että kohdatessaan ympäristöuhan solun terveydelle—esimerkiksi säteilyn tai elintapatekijän—solut voivat palata ”esiohjelmoituun vikasietotilaan.”Näin tehdessään solut hylkäävät korkeamman toiminnallisuuden ja kytkevät lepotilassa olevan kykynsä lisääntyä uudelleen harhaan johdetussa yrityksessä selviytyä. ”Syöpä on varotoimenpide”, Davies huomauttaa. ”Kun aliohjelma käynnistetään, se toteuttaa ohjelmansa häikäilemättömästi.”

puhuessaan lääketieteellisessä insinöörikonferenssissa Imperial College Londonissa syyskuun 11.päivänä Davies hahmotteli joukon syöpähoitoja, jotka perustuvat tähän atavistiseen malliin. Sen sijaan että tämä malli hyökkäisi vain syövän lisääntymiskykyä eli ”syövän voimaa” vastaan, kuten Davies sitä nimittää, se paljastaa ”syövän Akilleen kantapään.”Jos teoria esimerkiksi pitää paikkansa, syöpä kehittyi aikana, jolloin maapallon ympäristö oli happamampi ja sisälsi vähemmän happea. Työryhmä ennustaakin, että runsaasti happea sisältävien potilaiden hoitaminen ja sokerin vähentäminen ruokavaliossa happamuuden alentamiseksi rasittaa syöpää ja saa kasvaimet kutistumaan.

happipitoisuuden vaikutuksia syöpään on tutkittu itsenäisesti jo vuosien ajan ja ne näyttävät tukevan Daviesin ajatuksia, sanoo physiologi Costantino Balestra Paul Henri Spaak Schoolista ja Brysselin vapaasta yliopistosta Belgiasta. Julkaisemattomissa teoksissa, jotka on toimitettu vertaisarviointiin, esimerkiksi Balestra kollegoineen on viime aikoina osoittanut, että hieman kohonneet happipitoisuudet voivat alkaa aiheuttaa leukemiasolukuolemaa vahingoittamatta terveitä soluja. ”Se näyttää melkein liian helpolta”, Balestra sanoo. ”Alustavat tuloksemme näyttävät osoittavan, että lisähapen antaminen yhdeksi tai kahdeksi tunniksi päivässä yhdessä muiden perinteisten syöpähoitojen kanssa hyödyttäisi potilaita ilman ankaria sivuvaikutuksia.”Balestra kuitenkin korostaa, että tätä työtä ei tehty Daviesin hypoteesin testaamiseksi, eikä sitä voida pitää todisteena atavistisen mallin oikeellisuudesta.

Davies ja hänen kollegansa kannattavat myös immunoterapiaa—nimenomaan, selektiivisesti tartuttaen potilaita bakteeri-tai virusaineilla. Lääketieteen tutkijat tutkivat jo tällaisen lähestymistavan lupaavia vaikutuksia potilaiden immuunijärjestelmän keinotekoiseen vahvistamiseen heidän toipumisensa helpottamiseksi. Immunoterapia on jo menestynyt hyvin esimerkiksi melanoomien hoidossa,ja sen vaikutuksia muihin syöpiin tutkitaan. Atavistisen mallin mukaan syöpäsolujen pitäisi kuitenkin immuunijärjestelmän virkistämisen lisäksi olla myös terveitä soluja alttiimpia tarttuvien aineiden tappamiselle, koska ne menettävät suuremman suojaavan toiminnallisuuden, kun ne ”käynnistyvät uudelleen vikasietotilassa”, Davies sanoo. Viimeaikaiset tutkimukset Clostridium-itiöiden ruiskuttamisesta rotilla, koirilla ja ihmispotilaalla näyttävät myös tukevan tätä tulkintaa, hän sanoo.

jotkut tutkijat, kuten Wayne State Universityn kirurgian onkologi David Gorski, ovat edelleen skeptisiä. ”Atavismin’ ennustukset ’eivät ole mitään, mihin tutkijat eivät olisi päätyneet muita polkuja pitkin”, hän sanoo.

Davies kollegoineen on jo aloittanut teoriansa suoremman testaamisen vastauksena tällaiseen kritiikkiin. ”Ratkaisevaa teoriassamme on tutkia syöpää aiheuttavien geenien ikää”, Davies selittää. Atavistinen malli väittää, että syövän puhjetessa solut palaavat alkeellisempaan tilaan ja äskettäin kehittyneet toiminnot sammuvat. Tutkimusryhmä ennustaakin, että syövän edetessä uudemmat geenit menettävät toimintakykynsä, kun taas muinaiset geenit aktivoituvat.

tarkistaakseen, pitääkö tämä hypoteesi paikkansa, Davies kollegoineen vertailee parhaillaan tietoja syövän geenejä kartoittavasta cancer genome atlas-tietokannasta eri tietokantoihin, jotka luokittelevat geenejä, jotka meillä on yhteisiä muiden lajien kanssa. Jälkimmäisen aineiston avulla biologit voivat jäljittää geenien ikiä. Kaikki korrelaatiot geeniajan ja syövän välillä vauhdittavat atavistista mallia. ”Näiden kahden aineiston yhdistämistä ei ole ennen tehty”, Davies sanoo. ”Mutta se on pohjimmiltaan tietojen louhinta harjoitus, joka ei vie paljon rahaa ja se on jotain me työskentelemme nyt.”

Brendon Coventry, kirurginen onkologi ja immunoterapeutti Adelaiden yliopistossa Australiassa, näkee arvon fyysikoille, jotka työskentelevät onkologien kanssa kootakseen yhteen olemassa olevia lääketieteellisiä todisteita yrittääkseen ymmärtää syövän alkuperää. ”Valtavat rahasummat ja biologian ja lääketieteen älykkäimmät ajattelijat eivät ole kyenneet tekemään suurta vaikutusta syövän vastaisessa sodassa, joten ehkä on uuden paradigman aika”, Coventry sanoo ja lisää: ”kosmologi voi tarkastella solua ’sisäisenä Universumina’, jota tutkitaan uudella tavalla.”

More:

Paul Davies: Physics Could Help Fight Cancer
April 13, 2011

Poikkitieteelliset Tutkimuskumppanuudet Set Out to Uncover the Physics of Cancer
December 27, 2010