«Οι κακοί του Τζέιμς Μποντ» εντοπίστηκαν σε τμήματα του DNA, με το… σκοτεινό τους έργο να εκφράζεται στην εξάπλωση του καρκίνου. Δεν εξαντλείται όμως μόνον εκεί. Παράλληλα, βοηθούν τους όγκους να αναπτύξουν αντίσταση στα αντικαρκινικά φάρμακα. Το ερώτημα είναι: Μετά από αυτή την ανακάλυψη θα μπορέσει να αναπτυχθεί και ένας θεραπευτικός… πράκτορας με τη δύναμη και την αποτελεσματικότητα του «007, που θα νικήσει τους κακούς;

«Η ανακάλυψη που αφορά το πώς συμπεριφέρονται αυτά τα κομμάτια DNA μέσα στο σώμα μας αλλάζει το παιχνίδι», δηλώνει ο καθηγητής Πολ Μίσελ από το Πανεπιστήμιο Στάνφορντ της Καλιφόρνιας, στη βρετανική εφημερίδα The Guardian. «Πιστεύουμε ότι είναι υπεύθυνα για έναν μεγάλο αριθμό από τους πιο προχωρημένους, πιο σοβαρούς καρκίνους. Αν μπορούμε να εμποδίσουμε τις δραστηριότητές τους, μπορούμε να εμποδίσουμε και την εξάπλωση αυτών των καρκίνων».

Για να ολοκληρώσουμε το προφίλ των… εχθρών που ανακαλύφθηκαν, αποτελούμενοι από μικροσκοπικούς βρόχους DNA, αυτοί οι γενετικοί κακοί επιβιώνουν έξω από τα χρωμοσώματα, που είναι οι κύριες αποθήκες γενετικού υλικού των κυττάρων, κατευθύνουν την ανάπτυξη του σώματος και καθορίζουν τα ατομικά χαρακτηριστικά. Αυτές οι μικρότερες μονάδες, γνωστές ως εξωχρωμοσωμικό DNA ή ecDNA, εντοπίστηκαν πριν από χρόνια, αλλά η επίδρασή τους στον καρκίνο διαπιστώθηκε πρόσφατα.

Το πώς δρουν, το περιγράφει με… κινηματογραφικό τρόπο ο γενετιστής του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, Χάουαρντ Τσανγκ. «Συμπεριφέρονται σαν κακοί σε ταινία Τζέιμς Μποντ. Στην αρχή, σε μια ταινία δράσης, παρακολουθείς εκρήξεις, δολοφονίες και καταστροφές, χωρίς να γνωρίζεις ποιος είναι υπεύθυνος. Τότε, κάποια στιγμή, αποκαλύπτεται ο κακός».

Αντίστοιχα, οι επιστήμονες παρακολουθούσαν ανεξήγητα πράγματα να συμβαίνουν στον ανθρώπινο οργανισμό: όγκοι να εξαπλώνονται με απρόβλεπτη ταχύτητα ή/και να ανθίστανται σε φάρμακα που αρχικά ήταν αποτελεσματικά. «Επιτέλους, αποκαλύψαμε τους παράγοντες αυτών των γεγονότων. Είναι ecDNA» λέει ο Τσανγκ.

Η ανακάλυψη, όπως σημειώνει ο Guardian, έγινε στο πλαίσιο μιας μεγάλης πρωτοβουλίας, της «Cancer Grand Challenges», με τη στήριξη του ερευνητικού ινστιτούτου Cancer Research UK και του Εθνικού Ινστιτούτου Καρκίνου των ΗΠΑ. Δημιουργήθηκε με στόχο τη χρηματοδότηση διεπιστημονικών ερευνητικών προγραμμάτων που θα μπορούσαν να ανοίξουν νέους δρόμους στην αντιμετώπιση του καρκίνου. Είναι σημαντικό να υπογραμμιστεί, δε, πως έχουν επενδυθεί 20 εκατ. λίρες για τη διερεύνηση της συμμετοχής του ecDNA στους καρκίνους από μια ομάδα χημικών, βιολόγων, γενετιστών, μαθηματικών και ανοσολόγων – με έδρα την Καλιφόρνια, το Λονδίνο και άλλα ερευνητικά κέντρα.

Ο απόλυτος εγκληματίας

Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν τεκμηριώσει  ότι οι όγκοι αναπτύσσονται  όταν  προκαλείται ανεξέλεγκτη κυτταρική διαίρεση. Τα γονίδια που ευθύνονται για αυτή την ανωμαλία είναι γνωστά ως ογκογονίδια και αποτελούν σημεία-στόχο για μια σειρά φαρμάκων και θεραπειών.

«Ωστόσο, έχει παρατηρηθεί ότι συχνά εμφανίζουν αντίσταση στη θεραπεία, επιτρέποντας στον καρκίνο να επιστρέψει. Τώρα ανακαλύψαμε ότι σε μερικές από τις πιο επιθετικές μορφές καρκίνου τα ογκογονίδια δεν βρίσκονται εκεί που νομίζαμε ότι ήταν. Στην πραγματικότητα κρύβονται στο εξωχρωμοσωμικό DNA» λέει ο Μίσελ, εξηγώντας τα όσα ανακαλύφθηκαν πρόσφατα.

Με άλλα λόγια, το ecDNΑ θα μπορούσε να περιγραφεί και ως εγκληματικός εγκέφαλος. Εντούτοις, η επιστημονική κοινότητα δηλώνει αισιόδοξη, εκτιμώντας πως θα βρεθούν τρόποι αφαίρεσης του ecDNA από τους ασθενείς. «Πρέπει να σημειωθεί ότι το ecDNA είναι χαρακτηριστικό του καρκίνου και όχι υγιών ιστών. Αυτό γεννά την ελπίδα πως όταν βρούμε τρόπους να το αφαιρέσουμε –μέσω φαρμάκων ή κάποιας μορφής θεραπείας–, τότε δεν θα έχει δυσάρεστες παρενέργειες» σημειώνει μιλώντας στον «Guardian» η δρ Μάριαμ Τζαμάλ-Χαντζάνι, του Ινστιτούτου Καρκίνου του University College London.

Ετσι, πλέον οι ερευνητές προσπαθούν να εντοπίσουν την αχίλλειο πτέρνα του ecDNA. Μάλιστα, όπως αποκαλύπτει ο δρ Τσανγκ, έχουν εστιάσει το ενδιαφέρον τους σε μια πρωτεΐνη που φαίνεται ότι βοηθά στη συγκράτησή του. «Ανακαλύψαμε επίσης ένα φάρμακο που έχει μια πολλά υποσχόμενη επίδραση σε αυτή την πρωτεΐνη. Και τα επόμενα χρόνια θα δοκιμάσουμε πολύ περισσότερα, μέχρι να βρούμε το καλύτερο για να αντιμετωπίσουμε το ecDNA και να σταματήσουμε τις προκαρκινικές δραστηριότητές του. Θα πάρει χρόνο, αλλά είμαι σίγουρος ότι θα φτάσουμε εκεί».

Ο γνωστός… άγνωστος

Τα εξωχρωμοσωμικά κυκλικά στοιχεία DNA (ecDNA) παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά με μικροσκοπική ανάλυση σε καρκινικά κύτταρα πριν από περισσότερα από 50 χρόνια, αλλά ελλείψει της κατάλληλης τεχνολογίας δεν ήταν εύκολο να μελετηθούν.

Μέσω της  σύντομης αυτής ιστορικής αναδρομής, η καθηγήτρια Βιολογίας – Νανοϊατρικής στην Ιατρική Σχολή του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Μαρία Γαζούλη, περιγράφει τις άοκνες προσπάθειες της επιστημονικής κοινότητας για την επίλυση των έως και σήμερα ιατρικών…μυστηρίων. Παράλληλα, από τα λόγια της διαπιστώνει κανείς τα άλματα που έχουν επιτευχθεί.

«Τα ecDNA είναι κομμάτια DNA που έχουν διασπαστεί από τα γραμμικά χρωμοσώματα και έχουν κυκλοποιηθεί. Υπάρχουν δύο τύποι: μικρά στοιχεία 100 bp – 10 kb που μπορούν να βρεθούν σε πολλούς διαφορετικούς τύπους κυττάρων στον οργανισμό, με άγνωστη λειτουργία. Και μετά, υπάρχουν μεγαλύτερα (50 kb – 5 Mb) ογκογόνα στοιχεία, τα οποία ανιχνεύονται μόνο σε καρκινικά κύτταρα και φέρουν γονίδια που είναι γνωστό ότι ενεργοποιούν τα καρκινικά κύτταρα. Αυτά τα ογκογόνα ecDNA βρίσκονται στο 15% των νεοδιαγνωσθέντων καρκίνων» σημειώνει η ίδια στο Protagon.

Παραδέχεται, όμως, ότι στην πραγματικότητα, ο ρόλος τους στη νόσο δεν είναι πλήρως γνωστός: «Με την πρόσφατη δημοσίευση αρχίζουμε να έχουμε ενδείξεις για τη λειτουργία τους, αλλά σαφέστατα είναι ένα σημαντικό θέμα».

Τι έχουν «κλειδώσει» οι επιστήμονες έως σήμερα; «Τα ecDNA εμφανίζονται συχνά σε πολλούς τύπους καρκίνου, συνήθως σε υψηλούς αριθμούς αντιγράφων, και συμβάλλουν στην ετερογένεια του όγκου. Τα ογκογονίδια που φέρουν, πιστεύεται ότι εκφράζονται σε μεγάλο βαθμό. Οι καρκίνοι που φέρουν ecDNA συνδέονται επίσης με μικρότερη επιβίωση για τους ασθενείς. Σε αντίθεση με το χρωμοσωμικό DNA, το ecDNA κληρονομείται ασυνεπώς καθώς αναπτύσσεται ένας όγκος. Η κληρονομικότητα του ecDNA φαίνεται να είναι πολύ τυχαία. Φαίνεται ότι παρέχει στα κύτταρα περισσότερους τρόπους για να αποφύγουν το στρες. Επομένως, υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα, τουλάχιστον μερικά από τα κύτταρα να επιβιώσουν από το έντονο στρες που προκαλείται, για παράδειγμα, από τη χημειοθεραπεία ή την ακτινοβολία» λέει η κυρία Γαζούλη.

Τα νέα δεδομένα ρίχνουν, συνεπώς, φως στα κακόβουλα σχέδια αυτών των… κακών. «Είναι πολύ σημαντικές οι μελέτες ώστε να κατανοήσουμε τη λειτουργία τους. Η κατανόηση της νέας βιολογίας των ecDNA φέρνει ελπίδα σε ασθενείς με καρκίνους που επί του παρόντος είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν. Καθώς μαθαίνουμε περισσότερα για τον τρόπο λειτουργίας των ecDNA, που είναι αρκετά διαφορετικός από τον τρόπο λειτουργίας των γονιδίων στα φυσιολογικά 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων, θα βρεθούν νέοι στόχοι για πιθανές θεραπείες για την εξάλειψη των ecDNA ή τη διακοπή της ανάπτυξης όγκων που περιέχουν ecDNA», καταλήγει η κυρία Γαζούλη.

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News