- Ερευνητές στο The Institute of Cancer Research (ICR) του Λονδίνου αναφέρουν ότι τα καρκινικά κύτταρα έχουν την ικανότητα να αλλάζουν το μέγεθός τους για να προσαρμοστούν σε διάφορες προκλήσεις στο περιβάλλον τους, συμπεριλαμβανομένης της φαρμακευτικής αγωγής.
- Χρησιμοποιώντας βιοχημικό προφίλ και μαθηματική ανάλυση, οι ερευνητές εντόπισαν γενετικές αλλαγές που συμβάλλουν στις διαφορές μεγέθους στα καρκινικά κύτταρα.
- Η έρευνα δείχνει ότι τα μικρότερα καρκινικά κύτταρα θα μπορούσαν να στοχευθούν με χημειοθεραπεία και στοχευμένα φάρμακα, ενώ τα μεγαλύτερα καρκινικά κύτταρα μπορεί να ανταποκριθούν καλύτερα στην ανοσοθεραπεία.
Μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Advances και χρηματοδοτήθηκε από το The Institute of Cancer Research, χρησιμοποιεί προηγμένη ανάλυση εικόνας και εξέταση DNA/πρωτεΐνης για να διερευνήσει τη ρύθμιση του μεγέθους των κυττάρων μελανώματος, ενός τύπου καρκίνου του δέρματος.
Το μελάνωμα μπορεί να προκληθεί από διακριτές γενετικές μεταλλάξεις. Δύο από τις πιο κοινές είναι μια μετάλλαξη γονιδίου BRAF, η οποία υπάρχει σε περίπου 50% των περιπτώσεων, και μια μετάλλαξη NRAS, η οποία βρίσκεται σε περίπου 25% των περιπτώσεων.
Τα καρκινικά κύτταρα με διαφορετικές μεταλλάξεις μπορεί να έχουν διαφορετικά μεγέθη. Τα μικρότερα κύτταρα έχουν περισσότερες πρωτεΐνες που μπορούν να διορθώσουν το DNA τους όταν αυτό καταστραφεί, έτσι ώστε να μπορούν να χειριστούν περισσότερη ζημιά από τα μεγαλύτερα κύτταρα.
Οι ερευνητές ανέφεραν ότι τα φάρμακα που μπλοκάρουν τις πρωτεΐνες επιδιόρθωσης του DNA, σε συνδυασμό με τη χημειοθεραπεία, μπορεί να λειτουργήσουν καλά ενάντια στα μικρότερα καρκινικά κύτταρα.
Ωστόσο, τα μεγαλύτερα καρκινικά κύτταρα συσσωρεύουν βλάβες και μεταλλάξεις στο DNA, καθιστώντας τα λιγότερο εξαρτημένα από μηχανήματα επιδιόρθωσης του DNA. Αυτό σημαίνει ότι τα ίδια φάρμακα μπορεί να μην λειτουργούν τόσο καλά εναντίον τους.
Το μέγεθος των καρκινικών κυττάρων μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τη μετάλλαξη, με τα μεταλλαγμένα κύτταρα BRAF να είναι μικρά και τα μεταλλαγμένα κύτταρα NRAS να είναι μεγάλα, ειδικά εκείνα που είναι ανθεκτικά στα φάρμακα.
Τα μικρότερα κύτταρα έχουν περισσότερες πρωτεΐνες επιδιόρθωσης του DNA, γεγονός που τα καθιστά καλύτερα εξοπλισμένα για να χειριστούν τη βλάβη του DNA. Οι ερευνητές προτείνουν ότι η χρήση φαρμάκων που μπλοκάρουν αυτές τις επισκευαστικές πρωτεΐνες, όπως οι αναστολείς PARP, σε συνδυασμό με χημειοθεραπεία, μπορεί να είναι πιο αποτελεσματική έναντι των μικρότερων κυττάρων.
Μεγαλύτερα καρκινικά κύτταρα μεταλλαγμένα NRAS συσσωρεύουν μεταλλάξεις και βλάβες στο DNA, επομένως μπορεί να μην εξαρτώνται τόσο πολύ από τον μηχανισμό επιδιόρθωσης του DNA, καθιστώντας τη χημειοθεραπεία και τους αναστολείς PARP λιγότερο αποτελεσματικούς εναντίον τους.
Η στόχευση μεγαλύτερων καρκινικών κυττάρων μπορεί να ενισχύσει την ανοσοθεραπεία
Οι ερευνητές προτείνουν ότι τα μεγαλύτερα καρκινικά κύτταρα μπορεί να είναι καλύτεροι στόχοι για ανοσοθεραπεία επειδή έχουν περισσότερες μεταλλάξεις, οι οποίες θα μπορούσαν να τα κάνουν να φαίνονται πιο ξένα προς το σώμα.
Περαιτέρω μελέτες διεξάγονται για τη διερεύνηση αυτής της θεωρίας.
Η μελέτη επικεντρώθηκε στα καρκινικά κύτταρα του δέρματος, αλλά οι ερευνητές λένε ότι η ικανότητα των καρκινικών κυττάρων να αλλάζουν μέγεθος και πώς αυτό επηρεάζει την ανταπόκριση στη θεραπεία είναι κοινή σε πολλούς τύπους καρκίνου.
Λένε ότι έχουν ήδη βρει παρόμοιους μηχανισμούς στον καρκίνο του μαστού και επί του παρόντος ερευνούν εάν αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε καρκίνους κεφαλής και τραχήλου. Αυτό το εύρημα βοηθά να εξηγηθεί πώς το μέγεθος των κυττάρων επηρεάζει τον καρκίνο και να προβλέψει πώς τα άτομα με καρκίνο θα ανταποκριθούν σε διαφορετικές θεραπείες μόνο αναλύοντας το μέγεθος των κυττάρων.
Αυτό θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας θεραπειών όπως η ανοσοθεραπεία ή η ακτινοθεραπεία χρησιμοποιώντας υπάρχοντα φάρμακα για τον χειρισμό των καρκινικών κυττάρων στο επιθυμητό μέγεθος.
Τα καρκινικά κύτταρα αλλάζουν σε μέγεθος
Ο καθηγητής Chris Bakal, ο κύριος συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής μορφοδυναμικής του καρκίνου στο The Institute of Cancer Research, εξήγησε τα βασικά ευρήματα στο Medical News Today, λέγοντας ότι «ανακαλύψαμε ότι τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να συρρικνωθούν ή να μεγεθυνθούν για να επιβιώσουν από τη φαρμακευτική αγωγή ή άλλες προκλήσεις στο περιβάλλον τους».
Χρησιμοποιήσαμε ανάλυση εικόνας και πρωτεομική για να δείξουμε για πρώτη φορά ότι ορισμένες γενετικές και πρωτεϊνικές αλλαγές οδηγούν σε ελεγχόμενη αλλαγή στο μέγεθος των καρκινικών κυττάρων. Για παράδειγμα, οι πρωτεϊνικές αλλαγές που επιτρέπουν στα καρκινικά κύτταρα να συρρικνωθούν ή να αναπτυχθούν μπορεί επίσης να επιτρέψουν στα καρκινικά κύτταρα να επιδιορθώσουν ή να αντέξουν καλύτερα τη βλάβη του DNA που προκαλείται από θεραπείες όπως η χημειοθεραπεία – που σημαίνει ότι γίνονται ανθεκτικά στη θεραπεία. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να είμαστε σε θέση να προβλέψουμε πώς θα ανταποκριθούν τα καρκινικά κύτταρα στη θεραπεία με βάση το μέγεθός τους.
Καθηγητής Chris Bakal
Ποιες είναι οι επιπτώσεις για μελλοντικές θεραπείες;
Ο Bakal εξήγησε ότι αυτή η έρευνα έχει επιπτώσεις στον τρόπο με τον οποίο αντιμετωπίζονται οι άνθρωποι, λέγοντας στο Medical News Today ότι «στο μέλλον, οι παθολόγοι μπορεί να είναι σε θέση να εξετάσουν το μέγεθος των κυττάρων για να προβλέψουν εάν ένα φάρμακο θα λειτουργήσει ή εάν τα κύτταρα θα αντισταθούν στη θεραπεία. Στο μέλλον, μπορεί ακόμη και να είναι δυνατή η χρήση [τεχνητής νοημοσύνης] για να βοηθήσουν τους παθολόγους να καθοδηγήσουν ώστε να μπορούν να λαμβάνουν γρήγορες αποφάσεις θεραπείας με βάση το μέγεθος των κυττάρων».
Η εργασία μας υποδηλώνει ότι τα μικρότερα κύτταρα θα μπορούσαν να είναι πιο ευάλωτα σε παράγοντες που βλάπτουν το DNA, όπως η χημειοθεραπεία σε συνδυασμό με στοχευμένα φάρμακα, ενώ τα μεγαλύτερα καρκινικά κύτταρα μπορεί να ανταποκρίνονται καλύτερα στην ανοσοθεραπεία.
Καθηγητής Chris Bakal
Ο Δρ Dung Trinh, ο επικεφαλής ιατρός στην Healthy Brain Clinic που δεν συμμετείχε σε αυτή την έρευνα, είπε στο Medical News Today ότι «αυτή η έρευνα για το μέγεθος και τον έλεγχο του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων προσθέτει στη βάση γνώσεων μας ότι οι μεταλλάξεις του καρκίνου δεν είναι εντελώς τυχαίες αλλά μάλλον οριστικές ενεργήστε για επιβίωση».
Η μελέτη διαπίστωσε ότι τα καρκινικά κύτταρα με μικρότερα πρωτεώματα είναι σε θέση να ξεπεράσουν τους περιορισμούς της διαθεσιμότητας θρεπτικών συστατικών και να υποστηρίξουν την επιβίωσή τους επαναπροσδιορίζοντας τις μεταβολικές οδούς. Αυτό υποστηρίζει περαιτέρω την ιδέα ότι τα καρκινικά κύτταρα δεν είναι απλώς ένα προϊόν τυχαίων μεταλλάξεων, αλλά μάλλον το αποτέλεσμα μιας πολύπλοκης και δυναμικής διαδικασίας κυτταρικής προσαρμογής και επιλογής.
Δόκτωρ Dung Trinh
Ο Bakal σημείωσε ότι υπήρχαν περιορισμοί στη μελέτη. Για παράδειγμα, «τα δεδομένα που αναλύσαμε προέρχονταν από κοινά μελανώματα, αλλά για σπανιότερους τύπους μελανωμάτων – ή σίγουρα άλλους καρκίνους – πρέπει να αποδείξουμε ότι ισχύουν οι ίδιες αρχές», είπε.
Ωστόσο, ο Bakal τόνισε ότι είχαν «καλές ενδείξεις από ασθενείς με μελαγχρωματική ξηροδερμία και καρκίνο του μαστού που ισχύουν για τις ίδιες αρχές».
Η αξιόπιστη πηγή Xeroderma pigmentosum, που ονομάζεται επίσης XP, είναι μια γενετική πάθηση που περιλαμβάνει μειωμένη ικανότητα του δέρματος να επιδιορθώνει βλάβες στο DNA, συμπεριλαμβανομένου του ήλιου, και μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο του δέρματος.
Ο Trinh συμφώνησε, λέγοντας ότι «οι επιπτώσεις αυτής της έρευνας είναι σημαντικές τόσο για τους ασθενείς όσο και για το κοινό».
«Για τους ασθενείς, αυτή η έρευνα μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών και στοχευμένων θεραπειών που αντιμετωπίζουν ειδικά τους μηχανισμούς ελέγχου του μεγέθους και του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων. Αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να βελτιώσει τα αποτελέσματα της θεραπείας, να μειώσει τις παρενέργειες και να αυξήσει τα ποσοστά επιβίωσης για τα άτομα με καρκίνο», είπε.
«Για το κοινό, [μπορεί] να παρέχει καλύτερη κατανόηση των υποκείμενων μηχανισμών του καρκίνου, που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε έγκαιρη ανίχνευση και πρόληψη της νόσου. Θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων διαγνωστικών εργαλείων και βιοδεικτών που βοηθούν στον εντοπισμό ατόμων υψηλού κινδύνου και στην ενημέρωση των αποφάσεων θεραπείας», πρόσθεσε ο Trinh.
Συμπερασματικά, είπε ο Trinh, «αυτή η έρευνα παρέχει πολύτιμες γνώσεις για τη σύνθετη βιολογία του καρκίνου και έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει τη θεραπεία του καρκίνου και τα αποτελέσματα των ασθενών, καθώς και να προωθήσει την κατανόησή μας για την ασθένεια προς όφελος της δημόσιας υγείας».
Πηγή: Medical News Today
