Αν και ένας στους δύο ανθρώπους θα αναπτύξει κάποια μορφή καρκίνου κατά τη διάρκεια της ζωής του, υπάρχουν ακόμα πολλά που δεν γνωρίζουμε για αυτήν την ασθένεια. Όμως, χάρη στις συνεχείς ερευνητικές προσπάθειες, μαθαίνουμε όλο και περισσότερα για τη βιολογία του καρκίνου. Μία από αυτές τις πρόσφατες ανακαλύψεις θα μπορούσε ακόμη και να αλλάξει την κατανόησή μας για το πώς αναπτύσσεται ο καρκίνος.
Πριν όμως μιλήσουμε για τη νέα ανακάλυψη, ας συζητήσουμε πρώτα την κλασική θεωρία που προσπαθεί να εξηγήσει γιατί τα φυσιολογικά κύτταρα μετατρέπονται σε καρκινικά κύτταρα. Αυτή η θεωρία υποστηρίζει ότι οι μεταλλάξεις του DNA είναι η κύρια αιτία του καρκίνου.
Η γήρανση και ορισμένοι παράγοντες του τρόπου ζωής και του περιβάλλοντος (όπως το κάπνισμα και η υπεριώδης ακτινοβολία) είναι γνωστό ότι προκαλούν τυχαίες μεταλλάξεις στο DNA (γνωστές και ως γενετικές αλλαγές) στα κύτταρά μας. Οι περισσότερες γενετικές αλλαγές πυροδοτούν τον κυτταρικό θάνατο ή δεν έχουν συνέπειες. Ωστόσο, ορισμένες μεταλλάξεις ευνοούν την επιβίωση των κυττάρων. Όταν σε ένα κύτταρο συμβαίνει ένας επαρκής αριθμός μεταλλάξεων DNA «που παρατείνουν τη ζωή», αυτό το κύτταρο γίνεται ουσιαστικά αθάνατο – πυροδοτώντας μια σειρά από ανεξέλεγκτους διπλασιασμούς που προκαλούν καρκίνο. Αυτή η θεωρία έχει υποστηριχθεί από εκτεταμένα πειραματικά στοιχεία.
Ωστόσο, αυτή η θεωρία δίνει μεγάλη έμφαση στις μεταλλάξεις του DNA, οι οποίες είναι μη αναστρέψιμες και συχνά δύσκολο να καταπολεμηθούν με φάρμακα. Έτσι, εάν ο καρκίνος προκαλείται μόνο από γενετικές μεταλλάξεις, η ικανότητά μας να σκοτώνουμε καρκινικά κύτταρα μπορεί να είναι περιορισμένη.
Είναι ενδιαφέρον ότι υπάρχουν και άλλες θεωρίες για το πώς εμφανίζεται ο καρκίνος. Εάν αυτές οι θεωρίες είναι επίσης αληθινές, θα μπορούσαμε να αναπτύξουμε καλύτερους τρόπους πρόληψης και θεραπείας του καρκίνου.
Μία από αυτές τις νέες θεωρίες δοκιμάστηκε από ερευνητές σε πρόσφατη δημοσίευση του Nature. Αυτή η μελέτη διεξήχθη σε μύγες φρούτων (οι οποίες έχουν το 75% των γονιδίων που σχετίζονται με τις ανθρώπινες ασθένειες). Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τις μύγες για να διερευνήσουν εάν ο καρκίνος θα μπορούσε να προκληθεί από επιγενετικές αλλαγές – αναστρέψιμα «σημάδια» που προστέθηκαν στο γονιδίωμα για να ενεργοποιήσουν και να απενεργοποιήσουν τα γονίδια.
Η «γενετική» και η «επιγενετική» μπορεί να ακούγονται παρόμοια, αλλά αναφέρονται σε δύο πολύ διαφορετικές διαδικασίες. Για να κατανοήσετε τη διαφορά μεταξύ γενετικών μεταλλάξεων και επιγενετικών αλλαγών, σκεφτείτε το DNA σας ως ένα βιβλίο που περιέχει μερικές από τις πληροφορίες που χρειάζεστε για να δημιουργήσετε μόνοι σας.
Σύμφωνα με αυτή τη μεταφορά, κάθε γονίδιο θα ισοδυναμούσε με μια πρόταση σε αυτό το βιβλίο. Μια γενετική μετάλλαξη θα ισοδυναμούσε με τη διαγραφή ή την αλλαγή μιας πρότασης με στυλό. Μόλις γίνει, δεν μπορείτε να το αναιρέσετε.
Τα επιγενετικά σημάδια είναι πιο λεπτές αλλαγές – όπως η υπογράμμιση μιας πρότασης με μολύβι ή η χρήση ενός σελιδοδείκτη για γρήγορη μετάβαση σε μια συγκεκριμένη σελίδα. Αυτές οι αλλαγές επιτυγχάνονται με την προσθήκη ή την αφαίρεση μικρών μορίων από το ίδιο το DNA ή από τις πρωτεΐνες που είναι στενά συνδεδεμένες με το DNA. Οι επιγενετικές αλλαγές είναι επομένως αναστρέψιμες – αλλά μπορούν να έχουν βαθιές επιπτώσεις στον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα σας «διαβάζουν» το DNA.
Τα επιγενετικά σημάδια είναι σημαντικά για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των γονιδίων κατά την ανάπτυξη (για παράδειγμα, μας βοηθούν να σχηματίσουμε τα μάτια μας στη μήτρα). Τα επιγενετικά σημάδια σχηματίζουν επίσης μια γέφυρα μεταξύ του εξωτερικού περιβάλλοντος και των γονιδίων. Για παράδειγμα, η επιγενετική ρύθμιση των γονιδίων επιτρέπει στα ζώα να προσαρμοστούν στις μεταβαλλόμενες εποχές.
Για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα επιγενετικά σημάδια θεωρούνταν πολύ πτητικά για να προκαλέσουν πραγματικά καρκίνο. Ωστόσο, προηγούμενη εργασία της ερευνητικής μας ομάδας και πολλών άλλων έχει δείξει ότι τα καρκινικά κύτταρα συσσωρεύουν πολλαπλές επιγενετικές αλλαγές – και αυτές οι αλλαγές μπορούν να προάγουν την επιβίωση των καρκινικών κυττάρων τόσο αποτελεσματικά όσο και οι μεταλλάξεις του DNA. Αυτό υποδηλώνει ότι ο καρκίνος προκύπτει από τη συσσώρευση γενετικών και επιγενετικών αλλαγών.
Ωστόσο, προηγούμενες μελέτες σε αυτόν τον τομέα δεν είχαν παράσχει αρκετά στοιχεία ότι οι επιγενετικές αλλαγές μπορούν να προκαλέσουν καρκίνο ακόμη και χωρίς μετάλλαξη του DNA. Η τρέχουσα μελέτη Nature έδειξε τώρα για πρώτη φορά ότι μια προσωρινή αλλαγή στα επιγενετικά σημάδια -ακόμη και χωρίς μετάλλαξη του DNA- είναι αρκετή για να προκαλέσει καρκίνο.
Θεραπεία του καρκίνου
Αυτό δεν είναι μόνο ένα επιστημονικά συναρπαστικό αποτέλεσμα, αλλά και στοιχεία που θα μπορούσαν να αλλάξουν τη θεραπεία ορισμένων τύπων καρκίνου – ειδικά εάν αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν σε μελλοντικές μελέτες.
Εάν οι επιγενετικές αλλαγές συμβάλλουν στην ανάπτυξη καρκίνου, οι ερευνητές θα μπορούσαν να αναπτύξουν επιγενετικές θεραπείες για αυτή τη θανατηφόρα ασθένεια. Πολλοί επιστήμονες και φαρμακευτικές εταιρείες εργάζονται πάνω σε αυτό εδώ και δεκαετίες.
Αυτές οι θεραπείες θα επαναπρογραμματίσουν τα καρκινικά κύτταρα αλλάζοντας την κατανομή των αναστρέψιμων επιγενετικών σημαδιών. Αυτό θα επέτρεπε στα κύτταρα να επιστρέψουν στην κανονική τους συμπεριφορά και να σταματήσουν τον ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό τους.
Ορισμένα από αυτά τα νέα επιγενετικά φάρμακα έχουν πλέον εγκριθεί σε ορισμένες χώρες για τη θεραπεία καρκίνων του αίματος και σαρκωμάτων. Άλλα επιγενετικά φάρμακα βρίσκονται σε κλινικές δοκιμές για τους πιο συνηθισμένους τύπους καρκίνου – συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του μαστού και του προστάτη.
Η επιγενετική θεωρία του καρκίνου έχει επίσης επιπτώσεις στην ανίχνευση του καρκίνου. Ίχνη μη φυσιολογικών επιγενετικών σημαδιών απελευθερώνονται από καρκινικά κύτταρα και μπορούν να βρεθούν στο αίμα καρκινοπαθών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι συνάδελφοί μου και εγώ έχουμε περιγράψει μια εξέταση αίματος που μπορεί να ανιχνεύσει επιγενετικά σημάδια σε μικροσκοπικές ποσότητες αίματος. Δεδομένου ότι μεταλλάξεις του DNA μπορούν επίσης να βρεθούν στο αίμα ασθενών με καρκίνο, ο συνδυασμός γενετικών και επιγενετικών εξετάσεων θα μπορούσε να κάνει την ανίχνευση του καρκίνου ακόμη πιο ακριβή.
Οι επιγενετικές θεραπείες μπορούν επίσης να συνδυαστούν με συμβατικές θεραπείες καρκίνου – όπως η χειρουργική επέμβαση ή η ακτινοθεραπεία – που είναι πολύ αποτελεσματικές σε πολλές περιπτώσεις.
Η ομάδα μας πρότεινε επίσης ότι τα επιγενετικά φάρμακα και οι δοκιμές θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη καλύτερων, ακριβέστερων θεραπειών που είναι βελτιστοποιημένες για κάθε ασθενή. Ωστόσο, αυτή η τεχνολογία είναι ακόμη πολύ μακριά.
Αν και η επιγενετική θεωρία του καρκίνου εξηγεί σημαντικές πτυχές της εξέλιξης της νόσου, αυτό δεν σημαίνει ότι η κλασική θεωρία του καρκίνου είναι λανθασμένη. Αυτή η νέα θεωρία εμπλουτίζει την κατανόησή μας για ένα περίπλοκο φαινόμενο και μας υπενθυμίζει ότι υπάρχουν ακόμη πολλά να μάθουμε για τον καρκίνο.
Τα επόμενα βήματα σε αυτήν την έρευνα είναι να δοκιμαστεί η επιγενετική θεωρία σε άλλα μοντέλα – όπως τα ανθρώπινα κύτταρα – για να προωθηθεί η ανάπτυξη θεραπειών ακριβείας.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Ο Francesco Crea χρηματοδοτείται επί του παρόντος από το Prostate Cancer UK για την ανάπτυξη επιγενετικών θεραπειών για τον καρκίνο. Έχει επίσης λάβει χρηματοδότηση έρευνας από τη Belgian Volition για τον έλεγχο βιοδεικτών καρκίνου.