Το «κακόβουλο» DNA που θα μπορούσε να μεταμορφώσει τη θεραπεία του καρκίνου, σύμφωνα με τους επιστήμονες

Σύνταξη – Επιμέλεια: Στέλιος Βασιλούδης

Η ανακάλυψη ότι το εξωχρωματοσωμικό DNA ενεργεί ως καρκινογόνο γονίδιο, θεωρείται κομβική και θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπείες.

Οι επιστήμονες εντόπισαν κομμάτια DNA που θεωρουν ότι λειτουργούν όπως «κακόβουλα» στον τρόπο με τον οποιο βοηθούν την εξάπλωση του καρκίνου. Αυτοί οι μικροσκοπικοί παράγοντες έχουν επίσης αποδειχθεί ότι είναι υπεύθυνοι για την ανάπτυξη αντοχής των όγκων στα αντικαρκινικά φάρμακα. Η ανακάλυψη αυτών των κομματιών γενετικού υλικού – γνωστών ως εξωχρωματοσωμικό  DNA ή ecDNA – θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στις θεραπείες μερικών από τους πιο επιθετικούς όγκους που αναπτύσσονται στους ανθρώπους σήμερα, προσθέτουν οι ερευνητές.

«Η ανακάλυψη του πώς συμπεριφέρονται αυτά τα κομμάτια DNA μέσα στο σώμα μας αλλάζει το παιχνίδι», λεει ο καθηγητής Paul Mischel του πανεπιστημίου του Στάνφορντ της Καλιφόρνια, ένας από τους ηγέτες του προγράμματος. «Πιστεύουμε ότι είναι υπεύθυνα για έναν μεγάλο αριθμό από τους πιο προχωρημένους και πιο σοβαρούς καρκίνους που επηρεάζουν τους ανθρώπους σήμερα. Εάν μπορέσουμε να εμποδίσουμε τις δραστηριότητές τους, θα καταφέρουμε να εμποδίσουμε την εξάπλωση αυτών των καρκίνων», συνεχίζει.

Αποτελούμενοι από μικροσκοπικούς βρόχους DNA, αυτοί οι γενετικοί κώδικες επιβιώνουν έξω από τα χρωματοσώματα, που είναι οι κύριες αποθήκες γενετικού υλικού των κυττάρων μας και που κατευθύνουν την ανάπτυξη του σώματός μας και καθορίζουν τα ατομικά μας χαρακτηριστικά. Η ύπαρξη αυτών των μικρότερων μονάδων αποκαλύφθηκε πριν από χρόνια, αλλά η σημασία τους στην εξέλιξη του καρκίνου αποκαλύφθηκε μόλις τώρα.

«Διαπιστώσαμε ότι το ecDNA ενεργεί ως γονίδιο που προκαλεί καρκίνο. Αυτά τα γονίδιά έχουν διαχωριστεί με κάποιο τρόπο από τα χρωματοσώματα ενός ατόμου και έχουν αρχίσει να συμπεριφέρονται ακατανόητα, παρακάμπτοντας τους ισχύοντες κανόνες της γενετικής», λεει ο γενετιστής του πανεπιστημίου Στάνφορντ, Howard Chang. «Συμπεριφέρονται σαν τους  κακούς σε μια ταινία James Bond. Στις ταινίες, στην αρχή βλέπεις διάφορες εκρήξεις, δολοφονίες και καταστροφές να συμβαίνουν και δεν ξέρεις γιατί συμβαίνουν ή ποιος είναι ο υπεύθυνος. Μετά, κάποια στιγμή συναντάς επιτέλους τον κακό που αποκαλύπτεται ότι είναι ο άνθρωπος πίσω από όλο αυτο το χάος», δηλώνει ο ίδιος.

Εξ ου και ο παραλληλισμός με το ecDNA. Οι επιστήμονες μπορούσαν να δουν κάθε είδους παράξενα, ακατανόητα  πράγματα να συμβαίνουν – όγκοι να εξαπλώνονται με απρόβλεπτη ταχύτητα ή καρκίνοι να γίνονται ανθεκτικοί σε φάρμακα που αρχικά ήταν αποτελεσματικά στον έλεγχο τους. «Τώρα, επιτέλους, αποκαλύψαμε τους παράγοντες αυτών των γεγονότων. Είναι το ecDNA», συμπληρώνει ο Chang.

Η ανακάλυψη αποτελεί μέρος μιας μεγάλης πρωτοβουλίας, γνωστής ως Cancer Grand Challenges, η οποία υποστηρίζεται από την Cancer Research UK και το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου των ΗΠΑ. Έχει συσταθεί για να χρηματοδοτήσει διεπιστημονικά ερευνητικά προγράμματα που θα μπορούσαν να αναπτύξουν νέες οδούς για την αντιμετώπιση του καρκίνου. Σε αυτήν την περίπτωση, έχει παράσχει 22 εκατ δολ για τη χρηματοδότηση της έρευνας σε σχέση με τη συμμετοχή του ecDNA στην διαδικασια της καρκινογένεσης και την εξέλιξη του καρκινου. Οι ερευνητικές ομαδες περιλαμβάνουν χημικούς, βιολόγους, γενετιστές, μαθηματικούς και ανοσολόγους – με έδρα την Καλιφόρνια, το Λονδίνο και άλλα κέντρα – που συνεργάζονται για να δείξουν με ποιο τρόπο αυτοί οι μικροί βρόχοι του DNA προκαλούν τόσο μεγάλη βιολογική βλάβη.

Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν δείξει ότι οι όγκοι εμφανίζονται επειδή τα φυσιολογικά γονίδια σε ένα κύτταρο παρεκκλίνουν και προκαλούν ανεξέλεγκτη διαίρεση αυτού του κυττάρου. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένας όγκος. Αυτά τα γονίδια είναι γνωστά ως ογκογονίδια και μπορούν να στοχευθούν από μια σειρά φαρμάκων και θεραπειών.

«Ωστόσο, η αντίσταση σε αυτά τα φάρμακα ή θεραπείες εμφανίζεται συχνά μετά από λίγο καιρό, και αυτό επιτρέπει στον καρκίνο να επιστρέψει. Τώρα ανακαλύψαμε ότι, σε ορισμένες από τις πιο επιθετικές μορφές καρκίνου, τα ογκογονίδια δεν είναι εκεί που νομίζαμε ότι ήταν. Στην πραγματικότητα βρίσκονται σε εξωχρωματοσωμικό DNA», λεει ο Mischel. «Το ευάλωτο γονίδιο είχε εξαφανιστεί γρήγορα όταν απειλήθηκε από τα φάρμακα για τον καρκίνο και κρύφτηκε στο ecDNA. Μετά, επανεμφανίστηκε όταν ήταν ασφαλές για να αρχίσει να προκαλεί ξανά ζημιά», συμπληρώνει.

Από αυτή την άποψη, το ecDNA δεν είναι απλώς ένας κακός. Είναι ένας εγκληματικός εγκέφαλος. «Μπορεί σχεδόν να εξαφανιστεί εντελώς από έναν όγκο και μετά να επανέλθει αφού σταματήσουν οι θεραπείες με φάρμακα», λεει ο καθηγητής Charlie Swanton του Ινστιτούτου Φράνσις Κρικ του Λονδίνου. «Διαθέτει σχεδόν άπειρη προσαρμοστικότητα».

Ωστόσο, οι επιστήμονες είναι βέβαιοι ότι θα μπορέσουν να βρουν τρόπους αφαίρεσης του ecDNA από τα κύτταρα των ασθενών. «Πρέπει να σημειωθεί ότι το ecDNA είναι χαρακτηριστικό του καρκίνου και όχι υγιών ιστών, οπότε γεννά ελπίδες ότι όταν βρούμε τρόπους να το αφαιρέσουμε – μέσω φαρμάκων ή κάποιας μορφής θεραπείας – τότε δεν θα υπάρξουν δυσάρεστες παρενέργειες στα φυσιολογικά κύτταρα», συμπληρώνει η Δρ Mariam Jamal-Hanjani του Ινστιτούτου Καρκίνου του University College London. «Το κρίσιμο σημείο είναι ότι μόλις βρούμε την αιτία του προβλήματος, τότε είναι δυνατό να αναπτύξουμε και να δοκιμάσουμε όλα τα είδη φαρμάκων και θεραπειών για να το αντιμετωπίσουμε», σύμφωνα με την ίδια.

Αυτή η παρατήρηση υποστηρίζεται και από τον Chang: «Τώρα ψάχνουμε να εντοπίσουμε την αχίλλειο πτέρνα του ecDNA και έχουμε καταληξει σε μια πρωτεΐνη που βοηθά στη επιβίωση του. Ανακαλύψαμε επίσης ένα φάρμακο που έχει μια πολλά υποσχόμενη επίδραση σε αυτήν την πρωτεΐνη. Τα επόμενα χρόνια, θα δοκιμάσουμε πολύ περισσότερα μέχρι να βρούμε το καλύτερο τρόπο για να αντιμετωπίσουμε το ecDNA και να σταματήσουμε τις κακόβουλες δραστηριότητές του. Θα πάρει χρόνο, αλλά είμαι σίγουρος ότι θα τα καταφέρουμε».

Πηγή: The Guardian