Οι επιθετικοί όγκοι συχνά περιέχουν μεγάλες ποσότητες κυκλικού DNA. Αν οι επιστήμονες καταφέρουν να αυξήσουν τη μεταφορά του έξω από τον πυρήνα των καρκινικών κυττάρων, οι πιθανότητες επιβίωσης των ασθενών ενδέχεται να βελτιωθούν σημαντικά.

Αυτό αναφέρουν ερευνητές από το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Charité του Βερολίνου και το Κέντρο Max Delbrück, σε νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Genetics.

Η αλληλουχία εικόνων απεικονίζει ένα κύτταρο με μικροπυρήνες, το οποίο οδηγείται στον κυτταρικό θάνατο. Η χρωματίνη εμφανίζεται με ροζ χρώμα, ενώ το κυκλικό DNA φωσφορίζει πράσινο. Η διακεκομμένη λευκή γραμμή υποδεικνύει τους μικροπυρήνες.

Στα κύτταρα των όγκων που αναπτύσσονται ταχύτατα και εξαπλώνονται στον οργανισμό εντοπίζονται συχνά πολυάριθμοι δακτύλιοι DNA. Συνήθως περιέχουν πολλά ογκογονίδια, δηλαδή γονίδια που συμβάλλουν στην ανάπτυξη του καρκίνου. Για τον λόγο αυτό, οι επιστήμονες αναζητούν εδώ και χρόνια τις αδυναμίες αυτών των δακτυλίων DNA, καθώς και τρόπους για να αναστείλουν την επιβλαβή δράση τους.

Μια διεθνής ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή Anton Henssen, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας "Γονιδιωματική αστάθεια στους παιδιατρικούς όγκους" στο Experimental and Clinical Research Center (ECRC), κοινή δομή του Charité και του Κέντρου Max Delbrück, εντόπισε έναν πιθανό στόχο για την αντιμετώπιση του φαινομένου.

Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, οι δακτύλιοι DNA χάνουν τη δραστικότητά τους όταν εγκλωβίζονται έξω από τον κυτταρικό πυρήνα, σε μικροπυρήνες. Πρόκειται για μια διαδικασία που παρατηρείται και φυσιολογικά στα καρκινικά κύτταρα. Οι ερευνητές αναζητούν πλέον φαρμακευτικές ουσίες που θα μπορούσαν να ενισχύσουν τη μεταφορά των δακτυλίων DNA σε αυτούς τους μικροπυρήνες.

Κατά τη διαίρεση ενός κυττάρου, τα χρωμοσώματα κατανέμονται κανονικά και ισότιμα στα δύο νέα θυγατρικά κύτταρα. Οι δακτύλιοι DNA, γνωστοί ως εξωχρωμοσωμικό DNA (ecDNA), δεν ακολουθούν την ίδια διαδικασία, καθώς δεν διαθέτουν τις απαραίτητες δομές για την οργανωμένη μεταφορά τους.

"Αντί γι’ αυτό, προσκολλώνται στα χρωμοσώματα και προσπαθούν να περάσουν στα νέα κύτταρα κάνοντας, τρόπον τινά, “ωτοστόπ”', εξηγεί ο Anton Henssen. Ορισμένοι δακτύλιοι καταφέρνουν να μεταφερθούν, ενώ άλλοι αποτυγχάνουν. Οι λιγότερο επιτυχημένοι εγκλωβίζονται στη συνέχεια από τα κύτταρα μέσα σε μικροπυρήνες, όπως αναφέρει ο ερευνητής.

Η ύπαρξη αυτών των μικροπυρήνων, οι οποίοι είναι ορατοί με τη χρήση οπτικού μικροσκοπίου και εντοπίζονται σε πολλά καρκινικά κύτταρα, είναι γνωστή εδώ και αρκετό καιρό. Η ερευνητική ομάδα του Anton Henssen εξέτασε τώρα λεπτομερώς το γενετικό τους περιεχόμενο.

Για τον σκοπό αυτό, χρησιμοποίησε μια μέθοδο που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με την καθηγήτρια Ana Pombo του Κέντρου Max Delbrück. Η τεχνική βασίζεται στη χρήση λέιζερ και επιτρέπει την αλληλούχιση του γενετικού υλικού ενός μεμονωμένου μικροπυρήνα.

"Διαπιστώσαμε ότι στους μικροπυρήνες βρίσκεται κυρίως εξωχρωμοσωμικό DNA (ecDNA)", αναφέρει ο Robin Xu, ένας από τους τρεις πρώτους συγγραφείς της μελέτης. "Επομένως, μπορούμε να εκτιμήσουμε την ποσότητα του ecDNA στα καρκινικά κύτταρα με βάση την παρουσία των ορατών μικροπυρήνων".

Οι ερευνητές διαπίστωσαν, επίσης, ότι η δομή των δακτυλίων DNA μεταβάλλεται όταν αυτοί εγκλωβίζονται στους μικροπυρήνες.

"Ως αποτέλεσμα, το κύτταρο δεν μπορεί πλέον να διαβάσει τα γονίδια που βρίσκονται πάνω στους δακτυλίους και να τα μετατρέψει σε πρωτεΐνες", εξηγεί η Lotte Brückner, μία ακόμη από τις πρώτες συγγραφείς της μελέτης.

Αυτό σημαίνει ότι τα καρκινικά κύτταρα που διαθέτουν πολλούς μικροπυρήνες βρίσκονται σε σαφώς μειονεκτική θέση όσον αφορά την επιβίωσή τους. Το εύρημα αυτό θα μπορούσε να αποδειχθεί σημαντικό για τη διάγνωση και την πρόγνωση της εξέλιξης ενός όγκου.

Αναλύοντας δεδομένα από μια καλά μελετημένη και συστηματικά καταγεγραμμένη ομάδα αρκετών εκατοντάδων ασθενών με νευροβλάστωμα, οι Anton Henssen και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι οι πιθανότητες επιβίωσης των ασθενών συνδέονται στενά με την παρουσία μικροπυρήνων.

"Όσο περισσότερους μικροπυρήνες που περιείχαν μεγάλες ποσότητες δακτυλίων DNA εντοπίζαμε στα καρκινικά κύτταρα των ασθενών, τόσο καλύτερη ήταν η έκβαση της θεραπείας τους", αναφέρει ο ερευνητής.

Στόχος της επιστημονικής ομάδας είναι πλέον να εμποδίσει τη μεταφορά των δακτυλίων DNA στα νέα κυτταρικά διαμερίσματα κατά τη διαίρεση των κυττάρων. Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές επιδιώκουν να αυξήσουν τον αριθμό των δακτυλίων που καταλήγουν στους μικροπυρήνες, όπου αδρανοποιούνται.

Υπάρχουν ήδη ορισμένες πρώτες προσεγγίσεις προς αυτή την κατεύθυνση.

"Γνωρίζουμε, για παράδειγμα, φάρμακα που αναστέλλουν συγκεκριμένες πρωτεΐνες τις οποίες χρησιμοποιεί το ecDNA για να προσκολλάται στα χρωμοσώματα", σημειώνει ο Anton Henssen.

Η εταιρεία Econic Bioscience, την οποία ίδρυσε το 2022 στο Λονδίνο ο ίδιος, μαζί με τους πρώην ιδρυτές της εταιρείας CRISPR Therapeutics, Dr. Rodger Novak και Shaun Foy, αναζητά εντατικά νέες δραστικές ουσίες.

Το ζητούμενο είναι να εντοπιστούν παράγοντες που θα οδηγούν τους καταστροφικούς για τον οργανισμό δακτυλίους DNA στους μικροπυρήνες με τον ταχύτερο δυνατό τρόπο, ώστε να εγκλωβίζονται εκεί και να χάνουν τη δραστικότητά τους.

Πρόκειται για μια ερευνητική στρατηγική που ενδέχεται να ανοίξει νέους δρόμους στην αντιμετώπιση επιθετικών μορφών καρκίνου. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να διαπιστωθεί εάν η προσέγγιση αυτή μπορεί να αξιοποιηθεί με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Απρόσμενη ανακάλυψη: Νέος μηχανισμός φαρμακευτικής αντοχής του Candida auris
Παιδική παχυσαρκία - Μεγάλα κονδύλια, μεταβλητοί στόχοι και σχολικά κυλικεία υπό πίεση
Οι καλύτερες συμβουλές για να μεγαλώνουμε με υγεία