Μια νέα επιστημονική μελέτη από το Πανεπιστήμιο Εβραϊκό της Ιερουσαλήμ ( Hebrew University of Jerusalem) ρίχνει φως σε έναν άγνωστο μέχρι σήμερα μηχανισμό: τα καρκινικά κύτταρα, στην προσπάθειά τους να αναπτυχθούν όσο πιο γρήγορα γίνεται, προκαλούν βλάβες στο ίδιο τους το γενετικό υλικό — ένα «αυτο-τραυματισμό» που ίσως κρύβει και τη λύση για νέες θεραπείες.
Οι «διακόπτες» που καίνε το σύστημα
Τα καρκινικά κύτταρα βασίζονται σε ισχυρούς γενετικούς «διακόπτες», γνωστούς ως super-enhancers, προκειμένου να διατηρούν τα γονίδια ανάπτυξης σε μόνιμη υπερλειτουργία. Όπως εξηγεί ο επικεφαλής της έρευνας, καθηγητής Ράμι Ακεϊλάν, «τα καρκινικά κύτταρα βασίζονται σε αυτούς τους ενισχυτές για να κρατούν τα γονίδια ανάπτυξης σε υψηλή ταχύτητα. Αυτό που ανακαλύψαμε είναι ότι η ίδια αυτή έντονη δραστηριότητα ασκεί πραγματική πίεση στο DNA, δημιουργώντας «σημεία-καυτά» θραύσης που το κύτταρο πρέπει να επισκευάζει ξανά και ξανά».
Επαναλαμβανόμενα «σπασίματα» και λάθη επιδιόρθωσης
Χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές γονιδιωματικής χαρτογράφησης, η ερευνητική ομάδα —με επικεφαλής τον υποψήφιο διδάκτορα Οσάμα Χίντμι υπό την εποπτεία του καθηγητή Ακεϊλάν— κατάφερε για πρώτη φορά να χαρτογραφήσει τα σημεία θραύσης στο DNA καρκινικών κυττάρων. Διαπίστωσε ότι οι θραύσεις αυτές, από τις πιο επικίνδυνες μορφές γενετικής βλάβης (γνωστές ως «θραύσεις διπλής έλικας»), εμφανίζονται επανειλημμένα στις ίδιες περιοχές — ακριβώς εκεί όπου ο καρκίνος πιέζει περισσότερο τα γονίδια ανάπτυξης.
Αν και τα καρκινικά κύτταρα καταφέρνουν συνήθως να επιδιορθώσουν αυτή τη ζημιά, η διαδικασία δεν είναι πάντα ακριβής. Ο επαναλαμβανόμενος κύκλος θραύσης και επιδιόρθωσης στις ίδιες περιοχές αυξάνει την πιθανότητα λαθών, επιτρέποντας τη συσσώρευση νέων μεταλλάξεων με την πάροδο του χρόνου.
«Με λίγα λόγια», σημειώνει η ανακοίνωση του πανεπιστημίου, «οι ίδιοι μηχανισμοί που βοηθούν τον καρκίνο να αναπτύσσεται γρήγορα μπορεί επίσης να κάνουν το DNA του πιο εύθραυστο».
Πώς εξηγεί την εξέλιξη των όγκων
Το εύρημα αυτό βοηθά να εξηγηθεί γιατί οι όγκοι συσσωρεύουν γενετικές αλλαγές, προσαρμόζονται σε εχθρικές συνθήκες —όπως η χημειοθεραπεία— και γίνονται με τον καιρό πιο επιθετικοί. Πρόκειται, ουσιαστικά, για ένα «διπλό πρόσωπο» της ίδιας διαδικασίας: η ένταση που επιτρέπει στον καρκίνο να αναπτύσσεται είναι ταυτόχρονα και η πηγή της γενετικής του αστάθειας.
Μια πιθανή «Αχίλλειος πτέρνα» του καρκίνου
Το πιο ενδιαφέρον σημείο της έρευνας, ωστόσο, αφορά τις θεραπευτικές προοπτικές. Επειδή οι όγκοι εξαρτώνται τόσο πολύ από αυτές τις υπερφορτωμένες γενετικές περιοχές, ενδέχεται να είναι ιδιαίτερα ευάλωτοι ακριβώς εκεί.
Οι ερευνητές προτείνουν τρεις πιθανές κατευθύνσεις:
- Ανάπτυξη φαρμάκων που διαταράσσουν τη δράση των super-enhancers, εξασθενίζοντας επιλεκτικά τα καρκινικά κύτταρα χωρίς να επηρεάζουν τα υγιή, αφού τα φυσιολογικά κύτταρα δεν βασίζονται σε τόσο ακραίες γενετικές διεργασίες.
- Σχεδιασμός θεραπειών που αυξάνουν τις θραύσεις DNA ή αναστέλλουν τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης, ωθώντας τα καρκινικά κύτταρα πέρα από τις δυνατότητές τους για αυτο-επισκευή, με αποτέλεσμα τον θάνατό τους — χρησιμοποιώντας ουσιαστικά τον ίδιο τον μηχανισμό ανάπτυξης του κυττάρου εναντίον του.
- Παρεμβάσεις στον κύκλο «πίεση-επιδιόρθωση» του DNA που θα μπορούσαν να επιβραδύνουν την ανάπτυξη ανθεκτικότητας στις θεραπείες, κάνοντας τον μακροπρόθεσμο έλεγχο του καρκίνου πιο εφικτό.
«Αυτή είναι η επόμενη φάση», δήλωσε ο καθηγητής Ακεϊλάν. «Θέλουμε να μεταφράσουμε αυτή τη βασική μοριακή κατανόηση σε θεραπείες που θα μπορούν να καταστρέψουν επιλεκτικά επιθετικά καρκινικά κύτταρα.»
Δημοσίευση
Η μελέτη, με τίτλο «Super-enhancers shape the landscape and repair dynamics of transcription-associated DNA breaks in cancer», δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances.