A megújuló szövetek belső dinamikájának elméleti modelljét építette fel két magyar kutató, hogy jobban megértsük, hogyan védekezik a soksejtű szervezet a rák ellen, vajon balszerencsés események következménye vagy többsejtű létünk szükségszerű velejárója a rák - olvasható a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) közleményében.

Bár számos környezeti tényező, köztük a dohányzás rákkeltő hatása megkérdőjelezhetetlen, mégis egyre több kutatási eredmény utal arra, hogy a rák nem civilizációs átok, hanem hatszázmillió éves evolúciós örökség, amelyet azóta hordozunk magunkkal.

Két fiatal magyar elméleti evolúciókutató, az MTA Lendület programjának jelenlegi és korábbi kedvezményezettjei szerint a titok - legalábbis részben - a szövetek hierarchikus szerveződésében, valamint a szöveti megújulást tápláló őssejtek lassú osztódási ütemében rejlik.

Az MTA-Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) Lendület Biofizikai Kutatócsoport, valamint az MTA-ELTE Lendület Evolúciós Genomika Kutatócsoport vezetői, Derényi Imre és Szöllősi Gergely János a Nature Communications folyóiratban közölték világos matematikai modellre alapozott okfejtésüket, mely szerint az evolúció a daganatos elfajulás kockázatát a megújuló szövetek hierarchikus szervezésével, ezen keresztül a sejtosztódások számának minimumon tartásával igyekszik mérsékelni.

A daganatok megjelenésének kockázata ugyanis nem az életkorral, hanem a sejtek generációinak számával függ össze, vagyis azzal, hogy sejtjeink hány osztódás után érik el működőképes végállapotukat - olvasható az MTA portálján közzétett ismertetőben.

Derényi és Szöllősi annak a kérdésnek eredt nyomába, hogy optimális esetben hány osztódással - és milyen struktúrában - hozhatók létre az emberi test szöveteinek sejtjei és a valós helyzet mennyire áll közel ehhez az optimumhoz.

A kutatók modellvizsgálatai azt mutatták, hogy az optimális megoldás hierarchikus szöveti struktúrát jelent, ahol a hierarchia különféle rétegei más és más módon és gyakorisággal osztódnak.

Szövetmodelljükben a hierarchia legalsó szintjén őssejtek állnak, amelyek semmilyen specializált feladatot nem látnak el, ellenben állandó utánpótlást biztosítanak a rendszer számára. A hierarchia legfelső szintjét pedig azok a véglegesen elkötelezett sejtek alkotják, amelyek a szövet tényleges funkcióit ellátják, ellenben osztódásra már nem képesek, és rövid pályafutásuk végeztével utód nélkül elpusztulnak.

Ilyenek például a vér keringő sejtjei vagy a bőr hámsejtjei, amelyek naponta milliárdszám hullanak el, de ugyanilyen számban pótlódnak is. A hierarchia közbülső rétegeit a differenciálódás különböző fokán álló, a szövet élettani szerepe szerint nem funkcionáló, ám osztódóképes sejtek népesítik be. Derényi és Szöllősi modellje szerint ez a szöveti szerveződés lehet az evolúció egyik válaszlépése a soksejtűség természetéből adódó kockázati tényezővel, a daganatos burjánzással szemben. 

A szövetek e rejtett rétegeinek jobb megismerése segíthet a rák kialakulásának megértésében és a lehetséges kezelési módok kutatásában is szerepet játszhat.