Η διαγραφή μόνο ενός γονιδίου μπορεί να "αποτρέψει εντελώς" τον καρκίνο του παγκρέατος
Χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο ποντικού καρκίνου του παγκρέατος, οι ερευνητές έχουν κάνει ζουμ σε ένα μόνο γονίδιο που σταμάτησε την ανάπτυξη επιθετικού καρκίνου του παγκρέατος όταν οι επιστήμονες το αφαίρεσαν.
Ο καρκίνος του παγκρέατος είναι μια επιθετική μορφή καρκίνου που τείνει να διαγνωστεί αρκετά αργά και συχνά αντιστέκεται στη θεραπεία.
Σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου (NCI), ο καρκίνος του παγκρέατος είναι η τέταρτη κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο στις Ηνωμένες Πολιτείες. Ορισμένες εκτιμήσεις προβλέπουν ότι έως το 2020, ο καρκίνος του παγκρέατος θα γίνει η δεύτερη κύρια αιτία θανάτου.
Το NCI εκτιμά ότι το 2019 θα υπάρξουν 56.770 νέες περιπτώσεις καρκίνου του παγκρέατος και 45.750 θάνατοι από αυτόν.
Ένας από τους κύριους παράγοντες για τον καρκίνο του παγκρέατος είναι το λεγόμενο ογκογόνο KRAS. Αλλά νέα έρευνα εντοπίζει ένα άλλο γονίδιο του οποίου η δράση είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη αυτού του καρκίνου.
Η Δρ. Diane Simeone, η οποία είναι διευθυντής του Παγκρεατικού Κέντρου Καρκίνου στο Κέντρο Καρκίνου Perlmutter του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης, είναι ο αντίστοιχος συγγραφέας αυτής της νέας έρευνας.
Η Δρ Simeone και οι συνεργάτες της πραγματοποίησαν μια μελέτη σε δείγματα ποντικών και ανθρώπινων ασθενών για να εξετάσουν το ρόλο ενός γονιδίου που ονομάζεται «αταξία-τελαγγειεκτασία ομάδα D συμπληρώνοντας» (ATDC) στο σχηματισμό όγκου του παγκρέατος.
Οι ερευνητές θα δημοσιεύσουν τα ευρήματά τους στο περιοδικό Γονίδια και ανάπτυξη.
Μελετώντας πώς τα φυσιολογικά κύτταρα μετατρέπονται σε καρκινικά
Η νέα έρευνα ξεκίνησε από τη θεωρία ότι οι όγκοι προκύπτουν ως αποτέλεσμα των κυττάρων ενηλίκων να επιστρέφουν σε ένα παλαιότερο, πιο «πρωτόγονο» στάδιο παρόμοιο με αυτό των κυττάρων ανάπτυξης εμβρύων υψηλής ανάπτυξης.
Τα ενήλικα κύτταρα επιστρέφουν σε αυτό το στάδιο για να επιδιορθώσουν τον τραυματισμό και τη φλεγμονή και να τροφοδοτήσουν το σώμα με νέα κύτταρα που μπορούν να αντικαταστήσουν αυτά που έχουν χαθεί. Σε ένα υγιές σώμα, αυτή η διαδικασία ξεκινά γρήγορα και σταματά αφού ολοκληρωθεί η αποκατάσταση της ζημιάς.
Ωστόσο, σε συνδυασμό με άλλα γενετικά ελαττώματα, η θεωρία πηγαίνει, αυτό που σκοπεύει το σώμα μας ως διαδικασία επούλωσης δεν σταματά, αλλά αντίθετα πηγαίνει στραβά και προκαλεί καρκίνο.
Στην τρέχουσα μελέτη, ο Δρ. Simeone και η ομάδα επικεντρώθηκαν σε έναν τύπο παγκρεατικού κυττάρου που ονομάζεται κύτταρα acinar. Αυτά τα κύτταρα εκκρίνουν πεπτικά ένζυμα που μπορούν επίσης να προκαλέσουν βλάβη στον ιστό στο λεπτό έντερο.
Για να αντισταθμιστεί αυτή η ζημιά, τα κύτταρα acinar μπορούν γρήγορα να επιστρέψουν σε ένα στάδιο που μοιάζει με βλαστικά κύτταρα που χαρακτηρίζει την υψηλή ανάπτυξη.
Τα κύτταρα Acinar, εξηγούν οι ερευνητές, μπορούν να γίνουν καρκινικά όταν αποκτούν μεταλλάξεις DNA, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χαρακτηρίζουν το ογκογόνο KRAS.
Πιο συγκεκριμένα, όταν τονίζεται, τα κύτταρα acinar μπορούν να μετασχηματιστούν σε αυτό που ονομάζεται «μεταλασία acinar-to-ductal» (ADM) - ένα ενδιάμεσο στάδιο που οδηγεί σε πρωτόγονους τύπους κυττάρων υψηλής ανάπτυξης.
Αυτά τα κύτταρα μπορούν περαιτέρω να μετατραπούν σε ένα δεύτερο στάδιο που ονομάζεται «παγκρεατική ενδοεπιθηλιακή νεοπλασία» (PanIN), στο οποίο τα κύτταρα πολλαπλασιάζονται περισσότερο από ό, τι θα έπρεπε.
«Ένα από τα πιο βαθιά» μπλοκ όγκων
Στην παρούσα μελέτη, ο Δρ Simeone και η ομάδα χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά ποντίκια για να δημιουργήσουν ένα μοντέλο παγκρεατίτιδας - μια φλεγμονώδη κατάσταση που μπορεί να αναγκάσει τα κύτταρα acinar να μετατραπούν σε κύτταρα ανάπτυξης πόρων.
Ενήλικες "τα κύτταρα του πόρου έχουν κάποιες ομοιότητες με τους πρωτόγονους αγωγούς του εμβρύου και μπορεί να διατηρήσουν την ικανότητα δημιουργίας ενδοκρινών κυττάρων στον ενήλικα."
Ο Δρ Simeone και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι η έκφραση του γονιδίου ATDC αυξήθηκε λίγες μέρες μετά την παγκρεατίτιδα που προκάλεσε βλάβη στους ιστούς και αυξήθηκε στα επίπεδα που απαιτούνται για να μετατραπούν τα κύτταρα του οξυγόνου σε κύτταρα του πόρου.
Επιπλέον, όταν υπήρχε το γονίδιο ATDC, σε συνδυασμό με το ογκογόνο KRAS, όλοι οι ποντικοί της μελέτης ανέπτυξαν επιθετικό καρκίνο του παγκρέατος.
Ωστόσο, όταν οι ερευνητές αφαίρεσαν το γονίδιο ATDC, κανένας από τους επιρρεπείς σε καρκίνο ποντικούς δεν ανέπτυξε καρκίνο. Επιπλέον, τα κύτταρα acinar δεν προχώρησαν καν στο στάδιο ADM ή PanIN.
Ο Δρ. Συμεών σχολιάζει το πόσο εκπληκτικά ήταν τα ευρήματα, λέγοντας: «Σκεφτήκαμε ότι η διαγραφή [του γονιδίου ATDC] θα επιβραδύνει την ανάπτυξη του καρκίνου, όχι θα την αποτρέψει εντελώς».
«Διαπιστώσαμε ότι η διαγραφή του γονιδίου ATDC στα παγκρεατικά κύτταρα οδήγησε σε ένα από τα πιο βαθιά μπλοκ σχηματισμού όγκων που παρατηρήθηκε ποτέ σε ένα γνωστό μοντέλο ποντικών που σχεδιάστηκε για την ανάπτυξη αδενοκαρκινώματος του παγκρέατος, […] που μιμείται πιστά την ανθρώπινη ασθένεια.»
Δρ Diane Simeone
Περαιτέρω πειράματα που πραγματοποίησαν οι ερευνητές αποκάλυψαν επιπλέον λεπτομέρειες του μηχανισμού αλυσιδωτής αντίδρασης που εξηγεί πώς το ATDC καταλήγει να προκαλεί καρκίνο.
Συγκεκριμένα, οι ερευνητές εντόπισαν επίσης μια άλλη πρωτεΐνη σηματοδότησης και ένα ακόμη γονίδιο, αμφότερα που εμπλέκονται σε αυτήν τη διαδικασία σχηματισμού όγκων - και που μπορούν να αποτελέσουν πιθανούς στόχους για νέες θεραπευτικές και προληπτικές στρατηγικές κατά του καρκίνου του παγκρέατος.
