i maj 1981 förlorade musikvärlden en legend när reggaeartisten Bob Marley dog efter en fyraårig kamp med en melanom hudcancer som började på hans tå.
detta kan verka konstigt, eftersom melanom vanligtvis är förknippat med ljus hud och exponering för UV-strålning från solen. Men i själva verket diagnostiserades Marley med en sällsynt men snabbt växande typ av hudcancer som kallas akralt melanom, vilket inte är starkt kopplat till UV-exponering.
uppkallad efter deras plats – den hårlösa akrala huden på handflatorna, fotsulorna och under naglarna – dessa tumörer skiljer sig mycket från de flesta melanom som uppstår någon annanstans på de håriga bitarna i huden, som är kända som ’kutana’ melanom.
det finns ett par andra ovanliga typer av melanom-okulära (uveal) melanom som växer i ögat, och slemhinnor melanom som börjar på slemproducerande ytor i kroppen, såsom i munnen eller upp näsan. Dessa är också mycket sällsynta än kutant melanom.
det som binder samman dessa tumörer och gör dem alla melanom är att de var och en härrör från oseriösa pigmentproducerande celler som finns i huden ca;;ed melanocyter. Pigmentet de producerar, melanin, är främst ansvarig för hud och hårfärg, och hjälper till att skydda oss från UV-strålar från solen.
men medan deras biologiska rötter kan vara desamma finns det viktiga skillnader mellan dem, vilket påverkar hur de växer och sprids i kroppen och hur de svarar på behandlingen.
så för att ta reda på mer om dessa ovanliga cancerformer – och ta reda på hur man bäst kan behandla dem – har våra forskare vid Manchester Cancer Research Center, ledd av Professor Richard Marais, fördjupat sig i genetikens Värld.
olika genfel
när Bob Marley dog på 80-talet, skulle den typ av genetiska analystekniker som nu är tillgängliga för Professor Marais och hans team ha verkade som något ur Back to the Future.
moderna framsteg i forskarnas förmåga att analysera eller ’sekvens’ DNA revolutionerar vår förståelse för många typer av cancer. Det är nu möjligt att ’läsa’ all genetisk information i cellerna i en tumör (dess Genom) på några dagar, vilket avslöjar katalogen över genfel de bär.
och i ett nytt papper publicerat i tidskriften Pigmentcell & Melanomforskning har Professor Marais och hans team tittat i detalj på genomerna av akrala melanomprover tagna från fem patienter. De bultade detta på information från tre andra akrala melanom som de tidigare analyserat (vilket gjorde åtta totalt) och jämförde resultaten med data från fem slemhinnor, 12 uveal och 25 kutana melanom.
deras analys avslöjade att de genetiska felen i akralt melanom skiljer sig mycket från dessa andra typer av hudcancer.
DNA i kutant melanom kännetecknas av tiotusentals ’stavfel’ i DNA – koden-enskilda enskilda förändringar utspridda runt cancerns DNA. Däremot hade de flesta av de akrala melanomerna färre av dessa genetiska fel med en bokstav. Istället hade stora bitar av DNA brutit av och fästs på annat håll – lite som att stora delar av texten slumpmässigt klipptes och klistrades in i ett dokument. Andra avsnitt saknades helt och hållet.
med inriktning på specifika gener upptäckte forskarna att dessa snedvridningar i akrala melanom ledde till mutationer i flera av de vanliga misstänkta, som också har varit inblandade i andra typer av cancer. Dessa inkluderar gener som kallas BRAF och KIT, som redan är kända för att vara felaktiga i kutant melanom.
Professor Marais och hans team upptäckte också ett urval av andra felaktiga gener i olika akrala melanomprover, inklusive mutationer i gener som kallas p53, PTEN, NRAS och APC – som alla är välkända synder som kan få celler att växa utom kontroll, vilket leder till cancer.
så vad gör dessa tumörer distinkta?
Vad orsakar olika melanom?
forskarna avslöjade också en del spännande information om de potentiella orsakerna till olika typer av melanom. Det har varit känt under en tid att cancer på hårig hud bär de karakteristiska kännetecknen för skador som orsakats i deras DNA av ultravioletta (UV) strålar från solen eller solstolarna. Det framgår också av stora studier att UV är en viktig riskfaktor för dessa tumörer.
men även om Professor Marais och hans team tidigare fann bevis för denna typ av DNA-skada i ett prov som tagits från en akral melanompatient för några år sedan, och i celler från akrala melanom odlade i labbet, hade de akrala tumörproverna i den senaste studien inte kännetecknen för UV-skador. Detta tyder på att även om UV-exponering kan spela en roll i vissa patienters akrala melanom, är det inte en viktig drivande faktor.
det andra intressanta fyndet från deras analys är att akral – och slemhinnemelanom verkar vara i stort sett lika när det gäller mängden och typen av genetisk skada – med båda mindre än kutana melanom-medan uveala melanom är olika igen. Dessa ögoncancer verkar ha särskilt låga nivåer av genetiskt kaos inom sig, och de fel de har troligen kommer från en annan källa.
flytta bort från ’one size fits all’
i musikvärlden skulle det förmodligen ses som över förenklat att gruppera alla artister under ett paraply. Även inom reggae-baserad musik banbrytande av Marley och andra artister, det finns en uppsjö av genrer från rötter till rockers, dub till dancehall.
som vi har skrivit om tidigare, i världen av CancerForskning och terapi vi flyttar bort från en ’one size fits all’ strategi för hur vi riktar sjukdomen, fokusera istället på den underliggande genetiska sammansättningen av en enskild patients sjukdom.
denna forskning, och mer som det pågår runt om i världen, prisar öppna ’svarta lådan’ av cancer och utmanar oss att tänka på ett nytt sätt. Att förstå de enskilda genetiska fel som driver olika typer och subtyper av cancer är nyckeln till att behandla det mer effektivt i framtiden.
i synnerhet är det viktigt att ta reda på de specifika felaktiga generna som driver olika typer av melanom för att hitta mer effektiva sätt att behandla dessa aggressiva sjukdomar. Till exempel riktar läkemedlet vemurafenib (även känt som Zelboraf) fel i BRAF-genen, och andra sådana geninriktade terapier är under utveckling.
men det här är inte utan sina utmaningar. Vi upptäcker nu att cancerens genetiska komplexitet kan variera genom en patients kropp, och även inom samma tumör. Och dessa fel kan också förändras och utvecklas när sjukdomen växer, vilket hjälper den att utveckla resistens mot behandling.
det finns också mycket arbete att göra för att ta reda på hur man bäst använder nya genetiskt riktade terapier för att förbättra överlevnaden (något vi börjar göra i vår nya Lungmatrisförsök). Och med tanke på de senaste rubrikerna om kostnaden för cancerläkemedel är detta helt klart en politisk och ekonomisk utmaning såväl som en vetenskaplig.
men med varje nytt forskningspapper bygger vi en växande karta över denna komplexa uppsättning sjukdomar som vi kallar cancer. Och vi tror att det kommer att leda oss till nya botemedel som kan göra skillnad för patienter överallt.
Kat