Καρκίνος: Ακόμα και ο υγιής ιστός «γεμίζει με μεταλλάξεις»
Ο καρκίνος αναπτύσσεται λόγω μεταλλάξεων στο DNA μας. Ωστόσο, μέχρι τώρα, λίγα είναι γνωστά για το πώς συσσωρεύονται μεταλλάξεις σε υγιή ιστό με την πάροδο του χρόνου. Μια νέα μελέτη παρέχει νέες λεπτομέρειες.
Καθώς οι άνθρωποι γερνούν, οι μεταλλάξεις στο DNA τους συσσωρεύονται αργά. Οι μεταλλάξεις σε υγιή ιστό είναι γνωστές ως σωματικές μεταλλάξεις.
Επειδή ο καρκίνος είναι το αποτέλεσμα μιας συσσώρευσης γενετικών μεταλλάξεων, η κατανόηση του πώς αυτές αυξάνονται με την πάροδο του χρόνου είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η ασθένεια ξεκινά το ταξίδι της.
Αυτή η αργή, σταδιακή συσσώρευση μεταλλάξεων είναι μάλλον σημαντικό μέρος της διαδικασίας γήρανσης.
Μέχρι πρόσφατα, ήταν δύσκολο να χαρτογραφηθεί ακριβώς πώς συμπεριφέρονται οι σωματικές μεταλλάξεις με την πάροδο του χρόνου. Αυτό οφείλεται κυρίως σε τεχνικές προκλήσεις.
Ένα νέο έγγραφο, που δημοσιεύθηκε νωρίτερα αυτήν την εβδομάδα στο περιοδικό Επιστήμη, ρίχνει την πρώτη σε βάθος ματιά στο πώς τα κύτταρα μεταλλάσσονται και ανταγωνίζονται μεταξύ τους σε υγιή ιστό κατά τη διάρκεια μιας διάρκειας ζωής.
Χαρτογράφηση μεταλλάξεων σε υγιή κύτταρα
Οι ερευνητές, από το Ινστιτούτο Wellcome Sanger και τη Μονάδα Καρκίνου του MRC στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, και οι δύο στο Ηνωμένο Βασίλειο, πήραν δείγμα υγιούς ιστού από τους οισοφάγους εννέα ατόμων ηλικίας 20-75. Κανένας από αυτούς τους ανθρώπους δεν είχε ιστορικό καρκίνου του οισοφάγου ή άλλα ιατρικά προβλήματα με αυτό το μέρος του σώματός τους.
Στη συνέχεια, πραγματοποίησαν αλληλουχία ολόκληρου του γονιδιώματος για να χαρτογραφήσουν την παρουσία μεταλλαγμένων κυττάρων σε αυτά τα υγιή δείγματα.
Βρήκαν ότι, προς έκπληξή τους, οι άνθρωποι στα 20 τους είχαν εκατοντάδες μεταλλάξεις σε κάθε κελί. Σε ηλικιωμένους συμμετέχοντες, αυτός ο αριθμός αυξήθηκε σε πάνω από 2.000 ανά κελί. Ωστόσο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μόνο οι αλλαγές σε συγκεκριμένα γονίδια είχαν σημαντικό αντίκτυπο.
Οι μεταλλάξεις σε ορισμένα γονίδια έδωσαν στα κύτταρα ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα, πράγμα που σημαίνει ότι, καθώς διαιρέθηκαν και κατακτήθηκαν, υπερέβησαν τα κύτταρα χωρίς τη μετάλλαξη και αποίκισαν μεγάλα τμήματα ιστού. Αυτό δημιούργησε ένα συνονθύλευμα μεταλλαγμένων κυττάρων.
Μέχρι τη μέση ηλικία, περισσότερα από τα μισά κύτταρα σε έναν υγιή οισοφάγο μπορεί να φέρουν μεταλλάξεις στα καρκινικά γονίδια.
Ο κοινός κύριος συγγραφέας, καθηγητής Phil Jones, λέει: «Κάτω από το μικροσκόπιο, ο οισοφάγος ιστός φαινόταν εντελώς φυσιολογικός - προήλθε από υγιή άτομα που δεν είχαν σημάδια καρκίνου. Αφού μελετήσαμε τη γενετική, σοκαριστήκαμε όταν είδαμε ότι ο υγιής οισοφάγος ήταν γεμάτος μεταλλάξεις. Ανακαλύψαμε ότι όταν ένα άτομο φτάσει στη μέση ηλικία, πιθανότατα έχει περισσότερο μεταλλαγμένο από τα κανονικά κύτταρα. "
Σκάψιμο σε γονίδια που σχετίζονται με τον καρκίνο
Οι επιστήμονες ενδιαφέρθηκαν ιδιαίτερα για ένα μεταλλαγμένο γονίδιο γνωστό ως TP53. Αυτό το γονίδιο υπάρχει σχεδόν σε όλους τους καρκίνους του οισοφάγου. Διαπίστωσαν ότι είχε ήδη μεταλλαχθεί στο 5-10 τοις εκατό των φυσιολογικών κυττάρων. Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι ο καρκίνος μπορεί να αναπτυχθεί από αυτό το υποσύνολο κυττάρων.
Ένα άλλο γονίδιο ενδιαφέροντος ήταν το γονίδιο NOTCH1, το οποίο είναι απαραίτητο στην κυτταρική διαίρεση. Μέχρι τη μέση ηλικία, σχεδόν τα μισά από όλα τα κύτταρα είχαν μεταλλάξεις σε αυτό το γονίδιο.
Στην πραγματικότητα, οι μεταλλάξεις NOTCH1 ήταν πιο διαδεδομένες στον υγιή ιστό παρά στον καρκίνο του οισοφάγου. Αυτό εγείρει νέα ερωτήματα σχετικά με το ρόλο των γονιδίων στον καρκίνο. Σε αντίθεση με τη δημοφιλή γνώμη, τα μεταλλάγματα NOTCH1 ενδέχεται να προστατεύσουν από τον καρκίνο.
«Εδώ και χρόνια έχουμε ακολουθήσει τα γονιδιώματα του καρκίνου και αναζητήσαμε γονίδια που συνήθως μεταλλάσσονται μεταξύ των ασθενών. Υποθέσαμε ότι οι κοινές μεταλλάξεις είναι αυτές που οδηγούν στον καρκίνο », εξηγεί ο πρώτος συγγραφέας, Δρ Jo Fowler.
«Ωστόσο», συνεχίζει ο Δρ, Fowler, «Τώρα εξετάσαμε τους φυσιολογικούς ιστούς, εκπλήξαμε το γεγονός ότι ένα γονίδιο που συσχετίζεται συνήθως με τον καρκίνο του οισοφάγου, NOTCH1, μεταλλάχθηκε περισσότερο στα φυσιολογικά κύτταρα από τα καρκινικά κύτταρα».
Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές προσεγγίζουν τη μελέτη της ογκογένεσης, που είναι ο σχηματισμός ή η παραγωγή ενός όγκου ή ανάπτυξης.
"Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι επιστήμονες μπορεί να χρειαστεί να επανεξετάσουν το ρόλο ορισμένων γονιδίων καρκίνου υπό το φως της αλληλουχίας φυσιολογικών ιστών."
Δρ Jo Fowler
Η τρέχουσα μελέτη παρέχει έναν νέο τρόπο να σκεφτούμε την προέλευση των καρκίνων του οισοφάγου. Το γεγονός ότι ένας «υγιής» οισοφάγος αποδείχθηκε ότι είναι ένα πυκνό δίκτυο μεταλλαγμένων κυττάρων που μεταφέρουν γονιδιακές μεταλλάξεις που σχετίζονται με τον καρκίνο, μπορεί να παρακινήσει τους ερευνητές σε νέες κατευθύνσεις.
Τα ευρήματα ρίχνουν νέο φως στον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα μας αναπτύσσονται καθώς γερνάμε. Ως κοινός κύριος συγγραφέας, ο Δρ Inigo Martincorena από το Ινστιτούτο Wellcome Sanger λέει, «Είναι αξιοσημείωτο ότι δεν γνωρίζαμε μέχρι τώρα την έκταση αυτού του φαινομένου».
Ο Δρ Martincorena συνεχίζει, «εγείρει επίσης πολλά ερωτήματα σχετικά με το πώς αυτές οι μεταλλάξεις μπορούν να συμβάλουν στη γήρανση και σε άλλες ασθένειες, ανοίγοντας ενδιαφέροντες δρόμους για μελλοντική έρευνα.»
Το επίκεντρο της έρευνας για τον καρκίνο μπορεί να αρχίσει να μετατοπίζεται περαιτέρω προς τη μελέτη υγιούς ιστού. Η καθηγήτρια Karen Vousden από το Cancer Research UK, η οποία χρηματοδότησε μερικώς τη μελέτη, λέει, «Ως ερευνητές καρκίνου, δεν μπορούμε να υποτιμήσουμε τη σημασία της μελέτης υγιούς ιστού».
