Της Σοφίας Νέτα

Οι καρκίνοι οφείλονται σε γενετικές ανωμαλίες σε ορισμένα κύτταρα τα οποία αποκτούν την ικανότητα να διαιρούνται επ' αόριστον. Αυτός ο πολλαπλασιασμός των άρρωστων κυττάρων δημιουργεί όγκους, οι οποίοι εισβάλλουν σταδιακά σε υγιή ιστό. Ως εκ τούτου, οι τρέχουσες θεραπείες, στοχεύουν κυρίως στην καταστροφή των καρκινικών κυττάρων και στη διακοπή του πολλαπλασιασμού τους.

Μέσω της γενετικής αλληλουχίας υψηλής απόδοσης των κυττάρων γλοιοβλαστώματος, ενός από τους πλέον θανατηφόρους όγκους του εγκεφάλου, μια ομάδα γενετιστών από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Γενεύης (UNIGE) ανακάλυψε ότι ορισμένες από αυτές τις μεταλλάξεις προκαλούνται από επιπρόσθετα εξωχρωμοσωμικά στοιχεία DNA, τα ονομαζόμενα διπλά τεμαχίδια, τα οποία επιτρέπουν στα καρκινικά κύτταρα να προσαρμοστούν καλύτερα στο περιβάλλον τους και ως εκ τούτου αντιστέκονται καλύτερα στις θεραπείες που στοχεύουν στην καταστροφή τους, όπως δημοσιεύθηκε στο Nature Communications.

Αν και οι επιστήμονες εδώ και περίπου είκοσι χρόνια γνωρίζουν σχετικά με τα διπλά τεμαχίδια, τα μικρά χρωμοσωμικά στοιχεία που εμφανίζονται ορισμένες φορές κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, έχουν μόλις αρχίσει να κατανοούν την ακριβή λειτουργία τους. Λόγω σφαλμάτων αντιγραφής, αυτά τα μίνι χρωμοσώματα δεν έχουν κεντρομερίδιο, γεγονός που τους επιτρέπει να αναπαράγονται εξαιρετικά γρήγορα και αυτόνομα. Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι παίζουν ρόλο στην ανάπτυξη των καρκίνων, νόσων που προκαλούνται από μεταλλάξεις σε γονίδια που ελέγχουν τον κυτταρικό μεταβολισμό και την ανάπτυξη.

Ο Καθηγητής Στυλιανός Αντωναράκης και η ομάδα του στο Τμήμα Γενετικής Ιατρικής και Ανάπτυξης της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Γενεύης σε συνεργασία με το Κέντρο Ογκολογίας του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου της Γενεύης εντόπισαν διπλά τεμαχίδια σε κύτταρα γλοιοβλαστώματος με συγκεκριμένα ογκογονίδια. Για το σκοπό αυτό, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν προηγμένες μεθόδους βιοπληροφορικής για την εκτέλεση γενετικής αλληλουχίας υψηλής απόδοσης. Οι ερευνητές στη συνέχεια παρατήρησαν ότι μία από τις κύριες γενετικές μεταλλάξεις που ευθύνονται για την άναρχη ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων δεν βρέθηκε στα καθ' αυτά χρωμοσώματα, αλλά μόνο σε αυτά τα διπλά τεμαχίδια, τα οποία, δεδομένου του πολύ γρήγορου πολλαπλασιασμού τους, αύξησαν το αποτέλεσμα της μετάλλαξης. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές αναγνώρισαν ένα ογκογονίδιο του οποίου η κακοήθεια ενισχύθηκε από τον αριθμό των αντιγράφων του σε κάθε διπλό τεμαχίδιο αλλά η οποία δεν ήταν παρούσα στα ίδια τα χρωμοσώματα.

Η ομάδα της Γενεύης ανακάλυψε επίσης ότι τα κύτταρα μπορούν να προσαρμόσουν τον αριθμό των διπλών τεμαχιδίων ανάλογα με το περιβάλλον τους, και ειδικά σε απόκριση σε χημειοθεραπεία. Για να αντιμετωπίσει την επιθετικότητα που προκαλείται από αυτές τις θεραπείες και να εξασφαλίσει την επιβίωσή του, το κύτταρο μειώνει τον αριθμό των διπλών τεμαχιδίων μέχρι αυτά να εξαφανιστούν εντελώς. Έτσι απελευθερώνεται από την ογκογενετική μετάλλαξη που λάμβανε χώρα σε αυτά τα στοιχεία DNA.
Ωστόσο, το γλοιοβλάστωμα, όπως και οι περισσότεροι καρκίνοι, εξαρτάται από το συνδυασμό πολλών γονιδίων. Ως εκ τούτου, ο όγκος αρχίζει να εκμεταλλεύεται ένα νέο γονίδιο, προκειμένου να συνεχίσει να αναπτύσσεται. «Παραδόξως, το κύτταρο μπορεί να επιστρέψει στην αρχική του χρωμοσωμική κατάσταση όσον αφορά στο συγκεκριμένο ογκογονίδιο, αλλά αυτό οδηγεί σε ενεργοποίηση άλλων ογκογόνων γονιδίων στο ζωντανό ακόμα κύτταρο. Ως εκ τούτου, τα διπλά τεμαχίδια ενεργούν ως μεταβλητές προσαρμογής σε καρκινικά κύτταρα και περιορίζουν τις επιπτώσεις των θεραπειών», εξηγεί ο Sergei Nikolaev, από κοινού επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.

Αυτά τα μίνι-χρωμοσώματα ενισχύουν τις βλαβερές επιπτώσεις των ογκογονιδίων και παρέχουν επιλεκτικό πλεονέκτημα στα άρρωστα κύτταρα σε σύγκριση με τα υγιή κύτταρα, καθώς ο όγκος μεγαλώνει. Μάλιστα, η παρουσία τους έχει ανιχνευθεί στις περισσότερες περιπτώσεις πολύ επιθετικών καρκίνων. «Είναι απολύτως απαραίτητο να συνεχίσουμε την έρευνά μας προκειμένου να κατανοήσουμε καλύτερα αυτό το φαινόμενο προσαρμογής του DNA,» τονίζει ο Federico Santoni, από κοινού επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Αυτό θα μας επιτρέψει να μετρήσουμε καλύτερα τις επιπτώσεις της, και ίσως να βρούμε πιο αποτελεσματικές θεραπευτικές στρατηγικές κατά των πλέον θανατηφόρων μορφών καρκίνου» καταλήγει.