Επιστήμονες εντόπισαν τον χαμένο γενετικό μηχανισμό που επιτρέπει στους όγκους που προκύπτουν από το μελάνωμα να παρατείνουν τη ζωή τους και να συνεχίζουν να αναπτύσσονται ανεξέλεγκτα.
Νέα στοιχεία για την επιβίωση του μελανώματος
Μια σημαντική ανακάλυψη από ερευνητές του University of Pittsburgh ρίχνει φως σε ένα από τα μεγαλύτερα ερωτήματα γύρω από το μελάνωμα. Η μελέτη αποκάλυψε τον γενετικό παράγοντα που έλειπε από το παζλ της «αθανασίας» των καρκινικών κυττάρων, εξηγώντας πώς οι όγκοι καταφέρνουν να αποφεύγουν τον κυτταρικό θάνατο και να διατηρούν την ανάπτυξή τους για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Επιστήμονες από τη Σχολή Ιατρικής του University of Pittsburgh κατάφεραν να εντοπίσουν έναν κρίσιμο μηχανισμό που επιτρέπει στα κύτταρα του μελανώματος να ξεπερνούν τα φυσικά όρια της ζωής τους.
Τα αποτελέσματα της έρευνας, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό «Science», δείχνουν ότι ένας συνδυασμός συγκεκριμένων γενετικών μεταβολών επιμηκύνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής των καρκινικών κυττάρων, ενισχύοντας παράλληλα την ταχεία ανάπτυξη των όγκων.
Σύμφωνα με τον Jonathan Alder, επίκουρο καθηγητή στο Τμήμα Πνευμονολογίας, Αλλεργιολογίας και Εντατικής Θεραπείας της Σχολής Ιατρικής του Pitt, η ανακάλυψη συνδέει ευρήματα βασικής έρευνας με όσα παρατηρούνται στην πράξη στους ασθενείς.
«Κάναμε κάτι που, στην ουσία, ήταν προφανές με βάση προηγούμενη βασική έρευνα και το συνδέσαμε με κάτι που συμβαίνει στους ασθενείς».
Μελάνωμα: Ριζικές εξελίξεις στη θεραπευτική αντιμετώπιση τα τελευταία χρόνια
Ο ρόλος των τελομερών στην κυτταρική γήρανση
Τα τελομερή βρίσκονται στα άκρα των χρωμοσωμάτων και λειτουργούν ως προστατευτικά καλύμματα του γενετικού υλικού.
Καθώς ένα φυσιολογικό κύτταρο διαιρείται, τα τελομερή του μικραίνουν σταδιακά. Όταν φτάσουν σε ένα κρίσιμο σημείο, το κύτταρο χάνει την ικανότητά του να συνεχίσει να διαιρείται.
Η ισορροπία στο μήκος των τελομερών θεωρείται ιδιαίτερα σημαντική. Πολύ κοντά τελομερή έχουν συνδεθεί με πρόωρη γήρανση και σοβαρές διαταραχές υγείας, ενώ υπερβολικά μεγάλα τελομερή παρατηρούνται συχνά σε καρκινικές παθήσεις.
Οι ερευνητές γνώριζαν εδώ και χρόνια ότι οι όγκοι μελανώματος διαθέτουν ασυνήθιστα μακριά τελομερή, γεγονός που τους διαφοροποιεί από πολλούς άλλους τύπους καρκίνου.
«Υπάρχει κάποια ιδιαίτερη σύνδεση μεταξύ του μελανώματος και της διατήρησης των τελομερών. Για να μετατραπεί ένα μελανοκύτταρο σε καρκινικό κύτταρο, ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια είναι να καταφέρει να γίνει αθάνατο. Μόλις το πετύχει αυτό, βρίσκεται ήδη πολύ κοντά στην ανάπτυξη καρκίνου», ανέφερε ο Alder.
Τι πρέπει να προσέχουμε στον ήλιο- Οδηγός προστασίας για μικρούς και μεγάλους
Γιατί οι μεταλλάξεις του TERT δεν έδιναν όλες τις απαντήσεις
Κεντρικό ρόλο στη διαδικασία παίζει η τελομεράση, ένα ένζυμο που βοηθά στη διατήρηση του μήκους των τελομερών και προστατεύει τα χρωμοσώματα.
Η σημασία των τελομερών στο μελάνωμα έχει αναδειχθεί και σε πρόσφατη επιστημονική ανασκόπηση που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Pharmacological Research. Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι η αυξημένη δραστηριότητα της τελομεράσης, η οποία συχνά συνδέεται με μεταλλάξεις του γονιδίου TERT, συμβάλλει στην ανεξέλεγκτη ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων και στην απόκτηση χαρακτηριστικών «αθανασίας». Παράλληλα, η μελέτη υπογραμμίζει ότι οι θεραπείες που στοχεύουν την τελομεράση και τη διατήρηση των τελομερών αποτελούν μία από τις πιο υποσχόμενες κατευθύνσεις έρευνας για την αντιμετώπιση επιθετικών μορφών μελανώματος.
Στα περισσότερα υγιή κύτταρα η τελομεράση παραμένει ανενεργή. Αντίθετα, σε πολλούς τύπους καρκίνου ενεργοποιείται μέσω μεταλλάξεων στο γονίδιο TERT, επιτρέποντας στα καρκινικά κύτταρα να συνεχίζουν να πολλαπλασιάζονται.
Στο μελάνωμα, περίπου τρεις στους τέσσερις όγκους φέρουν τέτοιες μεταλλάξεις. Παρόλα αυτά, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι μεταβολές στο TERT από μόνες τους δεν αρκούσαν για να δημιουργήσουν τα εξαιρετικά μεγάλα τελομερή που παρατηρούνται στους ασθενείς.
Το γεγονός αυτό έδειχνε ότι υπήρχε ακόμη ένας άγνωστος παράγοντας που παρέμενε κρυμμένος.
Η αναζήτηση του χαμένου κρίκου
Η Pattra Chun-on, παθολόγος και υποψήφια διδάκτορας στο εργαστήριο του Alder, ανέλαβε να διερευνήσει το ζήτημα.
Με αφετηρία το ενδιαφέρον της για τη βιολογία του καρκίνου και τη λειτουργία των τελομερών, προσπάθησε να εξηγήσει γιατί οι μεταλλάξεις του TERT δεν μπορούσαν να αναπαράγουν πλήρως τα χαρακτηριστικά των όγκων μελανώματος.
Ο Alder θυμήθηκε την πρώτη τους συνεργασία:
«Το διασκεδαστικό μέρος αυτής της ιστορίας είναι όταν η Pattra εντάχθηκε στο εργαστήριό μου. Επικοινώνησε μαζί μου και μου είπε ότι ενδιαφερόταν να μελετήσει τον καρκίνο. Της απάντησα ότι εγώ μελετώ τα κοντά τελομερή και όχι τα μακριά. Αυτό συνεχίστηκε μέχρι που συνειδητοποίησα ότι η Pattra δεν θα δεχόταν ποτέ το “όχι” ως απάντηση».
Η TPP1 αποκαλύπτει το μυστικό της «αθανασίας»
Προηγούμενες αναλύσεις του εργαστηρίου είχαν εντοπίσει συχνές μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη TPP1, η οποία συνδέεται με τα τελομερή.
Η Chun-on διαπίστωσε ότι οι μεταλλάξεις αυτές παρουσίαζαν εντυπωσιακές ομοιότητες με εκείνες του TERT και οδηγούσαν σε αυξημένη παραγωγή της πρωτεΐνης.
Η ανακάλυψη αυτή αποδείχθηκε καθοριστική, καθώς ήδη από παλαιότερες βιοχημικές μελέτες είχε φανεί ότι η TPP1 μπορεί να ενισχύσει τη δράση της τελομεράσης.
Τα βασικά ευρήματα της μελέτης
- Οι μεταλλάξεις της TPP1 αυξάνουν την παραγωγή της συγκεκριμένης πρωτεΐνης.
- Η TPP1 ενισχύει τη δραστηριότητα της τελομεράσης.
- Οι μεταλλάξεις των TERT και TPP1 λειτουργούν συνεργατικά.
- Ο συνδυασμός τους δημιουργεί τα εξαιρετικά μεγάλα τελομερή που χαρακτηρίζουν το μελάνωμα.
- Η TPP1 αποδείχθηκε ο κρίσιμος παράγοντας που έλειπε από το επιστημονικό παζλ.
«Βιοχημικοί, περισσότερο από μία δεκαετία πριν από εμάς, είχαν δείξει ότι η TPP1 αυξάνει τη δραστηριότητα της τελομεράσης σε δοκιμαστικό σωλήνα, αλλά ποτέ δεν γνωρίζαμε ότι αυτό συνέβαινε πραγματικά σε κλινικό επίπεδο», δήλωσε ο Alder.
Πιθανός νέος στόχος για θεραπείες του μέλλοντος
Οι ερευνητές προχώρησαν στην εισαγωγή μεταλλαγμένων μορφών των TERT και TPP1 σε κύτταρα και παρατήρησαν ότι η συνεργασία των δύο πρωτεϊνών οδήγησε στη δημιουργία των χαρακτηριστικά μακριών τελομερών που εμφανίζονται στους όγκους μελανώματος.
Το εύρημα αυτό ενισχύει την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσεται και επιβιώνει το μελάνωμα.
Καρκίνος του δέρματος: Πώς να ξεχωρίσετε γρήγορα μια απλή ελιά από μελάνωμα
Παράλληλα, αναδεικνύει ένα ειδικό σύστημα διατήρησης των τελομερών που φαίνεται να χρησιμοποιούν τα καρκινικά κύτταρα και το οποίο θα μπορούσε να αποτελέσει στόχο για μελλοντικές θεραπευτικές παρεμβάσεις.