Az áttétképződés a rák legsúlyosabb stádiuma. A rosszindulatú daganatok egyik legveszélyesebb tulajdonsága, hogy az elsődleges tumor sejtjei eredeti helyükről kilépve bekerülve a véráramba, a test más pontjaira is elvándorolnak, és ott esetleg távoli áttéteket (metasztázist) hoznak létre. Tíz daganatos halálesetből kilenc metasztázis következménye. Meglehet azonban, a daganatsejtek önállóan nem lennének képesek elterjedni a szervezetben. A kutatók arra a meglepő eredményre jutottak: megtévesztett egészséges sejtek sietnek a tumorsejtek segítségére.

A tumorok rákosan elfajult sejtekből és a daganat vázát alkotó, az ép szövetekben is megtalálható, normális morfológiájú kötőszöveti sejtekből épülnek fel. A daganatsejtek csoportjait körülvevő kötőszövetes állományt strómának hívjuk, melynek sokáig csak passzív szerepet tulajdonítottak a daganat fejlődése szempontjából. Az utóbbi időszak kutatásai azonban rámutattak: az elfajult- és a strómális sejtek aktívan befolyásolják egymás működését. A tumorsejtek köré gyűlt kötőszöveti sejtek segítik a daganat növekedését és terjedését.

Minderre 1999-ben találtak egyértelmű bizonyítékot a kutatók, amikor tumorsejtek növekedését sikerült aktiválni kötőszövetes sejtek, fibroblasztok - tehát a különféle kötőszövetekben megtalálható aktív sejtek - hozzáadásával. Más szemszögből nézve: a tumorsejtek képesek maguk köré gyűjteni a kötőszöveti sejteket, hogy ennek révén ösztönözzék saját növekedésüket.

Robert Weinberg kutatócsapatának (Whitehead Institute, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge) sikerült különböző típusú strómális sejtek segítségével aktiválni a tumorsejtek áttétképzését. A csoport tagja, Antoine Karnoub egyértelmű bizonyítékot talált arra, hogy emlőráksejtek képesek őssejteket magukhoz csalogatni a csontvelőből, és az elfajult sejtek invázióját és szétszóródását elősegítő fehérjék termelésére késztetik őket. A tumorsejtek áttétképző képessége tehát nem feltétlenül belső (intrinsic) tulajdonságuk, hanem a környezetükben előforduló strómális sejtek is befolyásolják.

A tumorterjedést serkentő folyamatokban a csontvelőből származó ún. mezenchimális őssejteké lehet a vezető szerep. (Mezenchima: a középső csíralemezből kifejlődő szövet, melyből a kötő- és támasztószövetek alakulnak ki.) Ezekből az őssejtekből képződnek az izomszövet, a csontszövet, a porcszövet és a zsírszövet sejtjei. Kulcsfontosságú szerepet töltenek be a sebgyógyulásban is. Például a bőrt érintő sérülés esetén az őket ért jelzések hatására elhagyják a csontvelőt, és a seb helyére vándorolva szabályozzák a helyi gyulladásos reakciót és a hegszövet kialakulását. A tumor maga is egy sérülésnek fogható fel, és az abból származó jelzések úgy csalják oda az őssejteket, mint az a sebek esetében megfigyelhető. A daganathoz érve aztán az őssejtek összekeverednek a tumorsejtekkel, és elősegítik azok növekedését, terjedését.

Kísérleteiben Karnoub egerekbe ültetett be emlőrákból származó tumorsejteket, melyekhez az esetek egy részében emberi csípőcsontból kinyert őssejteket kevert. Meglepetésére azt tapasztalta, hogy az őssejtek nem változtatták meg a daganat növekedésének ütemét, azokban az állatokban viszont, melyekbe őssejteket is beültetett, áttétek alakultak ki. Az olyan egerekben, melyekbe csak ráksejtek kerültek, mindez nem volt megfigyelhető. Eredményeit többféle, emlőrákból származó sejtvonallal végzett további kísérletei is alátámasztották.

A tumorinváziót elősegítő hatás az őssejtek által termelt fehérjéknek tulajdonítható. Az egyik ezek közül a CCL5 nevű molekula, melynek fokozott termelődését tapasztalták a vizsgálatok során. A CCL5 a sejtek mozgását szabályozza, Előrehaladott emlőrákban szenvedő betegek vérében ennek a szintje megemelkedett. A CCL5 az őssejtek hiányában is fokozta az áttétképzést, amikor magukat a tumorsejteket bírták rá arra, hogy termeljék ezt a fehérjét. Ezek az eredmények a CCL5 fehérje őssejt-mediált áttétképzésben betöltött kulcsszerepét támasztják alá.

A CCL5 fehérje már klinikai vizsgálatokban is előtérbe került. A Dana-Farber Cancer Institute kutatói például emlőrákos betegeknél mérték a CCL5 termelődését. Úgy találták, a fehérje magas szintje határozottan összefügg a tumor invazív növekedésével (a környező szövetekbe való betörési képességgel) és ezen keresztül a rákbetegség rossz prognózisával.

Úgy tűnik tehát, a daganathoz vonzott csontvelői őssejtek és az általuk termelt CCL5 fontos szerepet játszik az emlőtumorok terjedésében, áttétképzésében. Ezek az eredmények felhasználhatók a diagnosztikában, és a CCL5 fehérjét megcélozva a jövőben talán új terápiás módszerhez is juthatunk.