Γιατί εμφανίζεται καρκίνος; Η μελέτη ορόσημων παρέχει μοναδικές πληροφορίες
Μια τεράστια ερευνητική προσπάθεια που ξεκίνησε πριν από μια δεκαετία έχει ολοκληρώσει ένα ολοκληρωμένο PanCancer Atlas που, για πρώτη φορά, προσφέρει στους ερευνητές και τους κλινικούς ιατρούς έναν τρόπο να κατανοήσουν πλήρως τον καρκίνο σύμφωνα με τα γονιδιωματικά και μοριακά χαρακτηριστικά του.
Το PanCancer Atlas είναι τόσο μεγάλο που εκτείνεται σε περισσότερες από δύο δωδεκάδες επιστημονικές εργασίες που έχουν δημοσιευτεί σε αρκετές Κύτταρο περιοδικά.
Αντιπροσωπεύει ένα τεράστιο ορόσημο στο έργο του Cancer Genome Atlas (TCGA).
Αυτό χρηματοδοτήθηκε από δύο ινστιτούτα του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας (NIH): το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου (NCI) και το Εθνικό Ινστιτούτο Ερευνών Ανθρώπινου Γονιδιώματος.
Περισσότεροι από 150 ερευνητές σε περισσότερα από δύο δωδεκάδες ερευνητικά ιδρύματα στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν εργαστεί στο πρόγραμμα 300 εκατομμυρίων δολαρίων.
«Αυτό το έργο», λέει ο Δρ Francis S. Collins, διευθυντής του NIH, «είναι το αποκορύφωμα μιας περισσότερο από μια δεκαετία πρωτοποριακών εργασιών».
Μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση στα πρόσφατα δημοσιευμένα έγγραφα του PanCancer Atlas μέσω μιας πύλης που τις ομαδοποιεί σε τρεις κατηγορίες: "μοτίβα κυττάρων προέλευσης, ογκογονικές διεργασίες και μονοπάτια σηματοδότησης".
Κοιτάζοντας τον καρκίνο από διαφορετική οπτική γωνία
Ο καρκίνος είναι μια ασθένεια που εμφανίζεται όταν τα κύτταρα αρχίζουν να αναπτύσσονται εκτός ελέγχου λόγω λαθών στο DNA τους. Ο παραδοσιακός τρόπος ταξινόμησης του καρκίνου είναι ανάλογα με το πού ξεκινά στο σώμα - για παράδειγμα, καρκίνος του μαστού, καρκίνος του προστάτη ή καρκίνος του στομάχου.
Το έργο που κορυφώθηκε στο PanCancer Atlas ξεκίνησε ως Pan-Cancer Initiative σε μια συνάντηση το 2012 που πραγματοποιήθηκε στο Santa Cruz της Καλιφόρνια.
Μέχρι τότε, οι επιστήμονες είχαν ήδη παρατηρήσει κάποια ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά για τον καρκίνο που τους οδήγησαν να αμφισβητήσουν τον παραδοσιακό τρόπο ταξινόμησης της νόσου.
Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό ήταν ότι ορισμένοι καρκίνοι ήταν παρόμοιοι σε μοριακό επίπεδο, παρά το γεγονός ότι είχαν αρχίσει σε διάφορα μέρη του σώματος.
Ένα άλλο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό ήταν ότι οι καρκίνοι που άρχισαν στον ίδιο ιστό θα μπορούσαν να είναι αρκετά διαφορετικοί σε μοριακό επίπεδο, έχοντας ξεχωριστά «γονιδιωματικά προφίλ».
Επιπτώσεις για ερευνητές και κλινικούς ιατρούς
Αυτές οι πρώιμες μοριακές ιδέες ώθησαν τους ερευνητές να διερευνήσουν πώς οι αλλαγές στο γονιδίωμα κάθε καρκίνου - το πλήρες σύνολο του DNA του - μπορεί να οδηγήσουν στην ασθένεια.
Το PanCancer Atlas είναι προϊόν αυτής της προσπάθειας και θα ανοίξει το δρόμο για τη βελτίωση της πρόληψης, της ανίχνευσης και της θεραπείας του καρκίνου στις διάφορες μορφές του.
Όπως ο συνδιοργανωτής Pan-Cancer Initiative Josh Stuart - καθηγητής βιομοριακής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz - εξηγεί, "Οι ιδέες για το πώς ένας τύπος καρκίνου σχετίζεται με μια άλλη μορφή της νόσου μπορεί να έχει πραγματικές κλινικές επιπτώσεις."
«Σε ορισμένες περιπτώσεις», συνεχίζει, «μπορούμε να δανειζόμαστε κλινικές πρακτικές από πιο γνωστές ασθένειες και να τις εφαρμόζουμε σε καρκίνους για τους οποίους οι επιλογές θεραπείας είναι λιγότερο καλά καθορισμένες».
Η εξέταση του καρκίνου από τη μοριακή γωνία ανοίγει επίσης ευκαιρίες για εξερεύνηση φαρμάκων που έχουν ήδη εγκριθεί για άλλες ασθένειες που έχουν μοριακά χαρακτηριστικά που εμφανίζονται επίσης στον καρκίνο.
Ένα παράδειγμα αυτού είναι η μοριακή οδός JAK / Stat που ενεργοποιείται στη ρευματοειδή αρθρίτιδα. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτή η πορεία ρυθμίζεται σε ορισμένες από τις πρόσφατα καθορισμένες ομάδες όγκων.
Τα έγγραφα του PanCancer Atlas
Κάθε μία από τις τρεις ομάδες των εγγράφων PanCancer Atlas παρουσιάζεται από ένα χαρτί ναυαρχίδας ή περίληψη. Υπάρχουν σαφείς σύνδεσμοι προς αυτά και τα συνοδευτικά έγγραφα στη σελίδα προορισμού της πύλης.
Το πρώτο συνοπτικό έγγραφο, το οποίο εισάγει την κατηγορία με τίτλο «μοτίβα κυττάρων προέλευσης», δίνει μια επισκόπηση του τρόπου με τον οποίο οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη «μοριακή συστάδα» για να ομαδοποιήσουν τους όγκους σύμφωνα με την γονιδιακή έκφραση, την ανωμαλία χρωμοσωμάτων και τις αλλαγές DNA.
Υποδηλώνει ότι αυτά τα ευρήματα θα οδηγήσουν σε πιο συγκεκριμένες θεραπείες για διαφορετικούς τύπους καρκίνου.
Το δεύτερο συνοπτικό έγγραφο εισάγει την κατηγορία «ογκογονικών διεργασιών» και προτείνει ότι τα ευρήματα θα βοηθήσουν τους ερευνητές να αποφασίσουν για τις προτεραιότητες σχετικά με τις ανοσοθεραπείες και άλλες θεραπείες που πρέπει να ερευνήσουν.
Εκτός από μια γενική περίληψη, το έγγραφο περιγράφει τον προσδιορισμό τριών κρίσιμων διαδικασιών στην ανάπτυξη καρκίνου: κληρονομικές και επίκτητες μεταλλάξεις. πώς το γονιδίωμα και το επιγονιδίωμα ενός όγκου επηρεάζουν την έκφραση των γονιδίων και των πρωτεϊνών; και αλληλεπιδράσεις μεταξύ καρκινικών κυττάρων και εκείνων του ανοσοποιητικού συστήματος.
Το τρίτο συνοπτικό έγγραφο, το οποίο καλύπτει την κατηγορία «μονοπάτια σηματοδότησης», συνοψίζει τα ευρήματα σχετικά με μεταβολές στο γονιδίωμα στις οδούς σηματοδότησης που ρυθμίζουν τον κυτταρικό κύκλο, την ανάπτυξη των κυττάρων και τον κυτταρικό θάνατο.
Αυτή η εργασία υπογραμμίζει τις ομοιότητες και τις διαφορές αυτών των διαδικασιών για διαφορετικούς καρκίνους και προτείνει ότι τα ευρήματα θα βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων θεραπειών στην εξατομικευμένη ιατρική και τη συνδυαστική θεραπεία.
«Αυτή η ανάλυση παρέχει στους ερευνητές του καρκίνου μια άνευ προηγουμένου κατανόηση του πώς, πού και γιατί εμφανίζονται όγκοι στον άνθρωπο, επιτρέποντας καλύτερα ενημερωμένες κλινικές δοκιμές και μελλοντικές θεραπείες».
Δρ. Francis S. Collins
