Έρευνα Νο1: Τα καρκινικά κύτταρα χρησιμοποιούν, γενικά, τη διαδικασία της γλυκόλυσης αντί για την συνήθη αναπνοή (Οξειδωτική Φωσφορυλίωση) για την προσπόριση ενέργειας (Φαινόμενο Warburg), ως αποτέλεσμα της υποξίας που εμφανίζετε στους όγκους και τα κατεστραμμένο μιτοχόνδρια. Συνήθως κατεστραμμένα κύτταρα που μπορεί να δημιουργήσουν κάποιον κίνδυνο στο κύτταρο, αυτοκτονούν μέσω της διαδικασίας που ονομάζεται κυτταρική απόπτωση, και που πρόκειται για ένα μηχανισμό κυτταρικής αυτοκαταστροφή στην οποία συμμετέχουν και τα μιτοχόνδρια, αλλά, δυστυχώς, ο μηχανισμός αυτός αποτυγχάνει όταν πρόκειται για καρκινικά κύτταρα.
Τα μιτοχόνδρια είναι οι μονάδες παραγωγής ενέργειας των κυττάρων του σώματός μας και καθορίζουν το κατά πόσο θα εισέλθουν εντός αυτών υδατάνθρακες που θα προσφέρουν την απαιτούμενη ενέργεια, ή όχι. Όσο περισσότεροι υδατάνθρακες περάσουν μέσα στο μιτοχόνδρια τόσο περισσότερο, αυτά ενεργοποιούνται. Από την άλλη, όμως, τα μιτοχόνδρια ελέγχουν και τον κυτταρικό θάνατο, ή αλλιώς την κυτταρική απόπτωση. Όταν μέσω κάποιου μηχανισμού αντιληφθούν πως δεν είναι πλέον σε θέση να παράγουν αρκετή, για το κύτταρο ενέργεια, το οδηγούν σε εθελούσια αυτοκτονία για να μην προκληθεί βλάβη στο DNA των κυττάρων-απογόνων τους Μέχρι και πολύ πρόσφατα, οι μοριακοί βιολόγοι θεωρούσαν πως τα μιτοχόνδρια υφίστανται τις συνέπειες του καρκίνου, μέσω των γενετικών βλαβών που ούτως ή άλλως επιφέρει σε όλο το κύτταρο. Πιστεύεται πως ο καρκίνος επιλέγει να καταστείλει την λειτουργία των μιτοχονδρίων, διότι με αυτόν τον τρόπο αποφεύγει τον κυτταρικό θάνατο και προσπορίζεται ενέργεια με άλλες εναλλακτικές μορφές. Η μοριακή βιολογία, αυτή τη στιγμή ασχολείται με την εξεύρεση τρόπων επαναδραστηριοποίησης των αιχμαλωτισμένων από τον καρκίνο μιτοχονδρίων, με σκοπό, ενεργοποιώντας τα να προκαλέσει τον θάνατο όλων εκείνων των κυττάρων που έχουν προσβληθεί από τον καρκίνο.
Τρεις μεγάλες έρευνες αποδεικνύουν του λόγου το αληθές , σχετικά με την αιχμαλωσία των μιτοχονδρίων, δημιουργώντας βάσιμες ελπίδες για την δημιουργία νέων αποτελεσματικών θεραπειών του καρκίνου.
Μία τέτοια θεραπεία, η οποία θα συμπεριλαμβάνει την προαναφερθείσα επαενεργοποίηση των μιτοχονδρίων μπορεί να έχει αποτελέσματα συρρίκνωσης του καρκινικού όγκου, βελτίωση των αιματολογικών εξετάσεων του ασθενούς, συμπτωματική βελτίωση, σταθεροποίηση της νόσου ή συνδυασμό οποιονδήποτε από τα προηγούμενα. Αλλά, αν και υπάρχουν ήδη στην ερευνητική φαρέτρα τέτοιου είδους ουσίες που μπορούν να επέμβουν στα επίπεδα της παραγωγής ενέργειας εντός των μιτοχονδρίων, παρ’ όλα αυτά θα απαιτηθούν τυχαιοποιημένες μελέτες Φάσης 2 & 3, σε μεγάλο δείγμα ασθενών, πριν μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν ευρέως…
Έρευνα Νο2: Ένα ένζυμο που αναπληρώνει τα τελομερίδια -τα φυσικά άκρα των χρωμοσωμάτων η ονομασία των οποίων προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις “τέλος” και “μέρος”. Αποτελούνται από επαναλαμβανόμενο μη γονιδιακό γενετικό υλικό και καλύπτονται από πρωτεΐνες. Ο ρόλος τους είναι η προστασία της ακεραιότητας του μορίου του DNA. Από όταν είμαστε έμβρυα μέχρι να αναπτυχθούμε πλήρως, κάθε κυτταρική διαίρεση του οργανισμού μας συνοδεύεται από απώλεια τμήματος των τελομεριδίων. Αυτή έχει αποτέλεσμα την ελάττωση ή και την απώλεια της ανανεωτικής ικανότητας των κυττάρων. Κατά την “Τελομεριδιακή θεωρία της γήρανσης”, η ένδεια των τελομερών συνδέεται με τα φαινόμενα κυτταρικού μαρασμού που παρατηρούνται κατά τη φυσιολογική γήρανση των οργανισμών. Οταν εξαντληθούν οι τελομεράσες, τότε γερνάμε. Η τελομεράση, μία ουσία ενεργή κυρίως κατά την παραγωγή ωαρίων ή σπερματοζωαρίων, είναι το ένζυμο που αναπληρώνει τα τελομερίδια
Τα περισσότερα σωματικά κύτταρα σταματούν να παράγουν τελομεράση. Ετσι, μειώνεται η αναγεννητική ικανότητα κυττάρων και ιστών και μικραίνουν τα τελομέρη. Η πασιφανής σχέση της γήρανσης με τον καρκίνο, ο οποίος χαρακτηρίζεται από πληθώρα χρωμοσωμικών μεταλλαξεων, μπορεί να οφείλεται, απλά και μόνο, στην απώλεια του προστατευτικού τελομεριδιακού μήκους.
Η τελομεράση όμως επιμηκύνει τα τελομερή και θα μπορούσε να θεωρηθεί μία σύγχρονη πηγή αιώνιας νεότητας. Από την άλλη όμως, η ανεξέλεγκτη ενεργοποίησή της στα καρκινικά κύτταρα οδηγεί στην κακοήθη νεοπλασία. Η τελομεράση βρίσκεται σε όλα τα κύτταρα και στα καρκινικά. Μόνη της δεν προκαλεί καρκίνο – δημιουργεί υγιή στελεχιαία αιμοποιητικά κύτταρα –τα γνωστά σε όλους μας βλαστοκύτταρα.
Το 1994, μετά από πολυετείς έρευνες ο Jerry Shay απέδειξε ότι η δράση της τελομεράσης είναι σημαντικά αυξημένη στο 90% των ανθρώπινων καρκίνων. Κι έτσι, η τελομεράση θεωρείται σήμερα το πλέον κοινό χαρακτηριστικό λευχαιμιών, λεμφωμάτων και κακοήθων όγκων, αποτελεί κύριο στόχο νέων και μελλοντικών ογκοθεραπευτικών προσεγγίσεων, είναι διαγνωστικός δείκτης διάκρισης μεταξύ καλοήθων και κακοήθων καρκίνων και προβλέπει τη μεταστατική ικανότητα των όγκων.
Το 2001 ο Jerry Shay και η ομάδα του απέδειξαν πως, παρά τη σχέση της τελομεράσης με τον καρκίνο, η τεχνητή ενεργοποίησή της σε φυσιολογικά ανθρώπινα κύτταρα τα καθιστά ουσιαστικά και πρακτικά αθάνατα. Σήμερα ο στόχος πληθώρας ερευνητικών ομάδων σε παγκόσμιο επίπεδο είναι η δραστηριοποίηση της τελομεράσης στα φυσιολογικά κύτταρα, η ανάπτυξη μεθόδων αδρανοποίησής του στα καρκινικά κύτταρα με στόχο την αύξηση του προσδόκιμου ζωής και συνάμα της βελτίωσης στην ποιότητας της ζωής των νέων υπεραιωνόβιων.
Σε τρεις Αμερικανούς ερευνητές απονέμεται το φετινό Νόμπελ ιατρικής και φυσιολογίας, για την ανακάλυψη ενός μηχανισμού που προστατεύει τα χρωμοσώματα κατά τη διαίρεσή τους – ένα εύρημα που ρίχνει φως στη διαδικασία της γήρανσης και μπορεί να βοηθήσει στην καταπολέμηση του καρκίνου.
Η εργασία τους αποκάλυψε πώς προστατεύονται τα χρωμοσώματα από τη διάσπαση στη διάρκεια της αντιγραφής τους και βοήθησε να κατανοήσουμε καλύτερα την ανθρώπινη γήρανση, τον καρκίνο και τα βλαστοκύτταρα.
Τα 46 χρωμοσώματα περιέχουν το γονιδίωμά μας, γραμμένο σε κώδικα DNA. Όταν ένα κύτταρο πρόκειται να διαιρεθεί, τα μόρια DNA, τα οποία έχουν τη μορφή δύο αλυσίδων, αντιγράφονται (διπλασιάζονται), έτσι ώστε μετά τη διαίρεση του κυττάρου, τα δύο νέα κύτταρα να εξακολουθούν να έχουν 46 χρωμοσώματα το καθένα.
Στη μία από τις δύο αλυσίδες DNA, το ένα άκρο της αλυσίδας δεν μπορεί να αντιγραφεί. Έτσι, αν δεν υπήρχε κάποιος προστατευτικός μηχανισμός, τα χρωμοσώματα θα «κόνταιναν» μετά από κάθε κυτταρική διαίρεση – κάτι το οποίο δεν συμβαίνει. Αν τα τελομερή κόβονταν συνέχεια, τα κύτταρα θα γερνούσαν πολύ γρήγορα.
Αντιστρόφως, αν το μήκος των τελομερών διατηρούνταν επ’ άπειρον, το κύτταρο θα είχε αιώνια ζωή. Αυτό είναι κάτι που συμβαίνει στην περίπτωση των καρκινικών κυττάρων, τα οποία πολλαπλασιάζονται ανεξέλεγκτα.
Οι φετινοί νικητές έλυσαν αυτό το αίνιγμα, όταν ανακάλυψαν πώς λειτουργούν τα τελομερή και βρήκαν το ένζυμο που τα αντιγράφει.
Η Elizabeth Blackburn, από το University of California, και ο Jack Szostak, από την Ιατρική Σχολή του Harvard, ανακάλυψαν ότι τα τελομερή διαθέτουν μια μοναδική αλληλουχία DNA, η οποία προστατεύει τα χρωμοσώματα από τη διάσπαση.
Μαζί με την Carol Greider από το Johns Hopkins University, τότε τελειόφοιτη, η Elizabeth Blackburn άρχισε να μελετά τη δομή των τελομερών. Οι δυο ερευνήτριες ανακάλυψαν την τελομεράση, το ένζυμο που επιτρέπει στις πολυμεράσες του DNA να αντιγράφουν ολόκληρο το μήκος του χρωμοσώματος, χωρίς να χάνουν το τελικό τμήμα.
Η έρευνά τους οδήγησε άλλους να εξετάσουν νέους τρόπους για τη θεραπεία του καρκίνου, καθώς αναπτύχθηκαν ελπίδες ότι ο καρκίνος μπορεί να καταπολεμηθεί με την απομάκρυνση της τελομεράσης. Αρκετές μελέτες βρίσκονται σήμερα σε εξέλιξη, στις οποίες συμπεριλαμβάνονται κλινικές μελέτες που αξιολογούν εμβόλια τα οποία δρουν κατά των κυττάρων που εμφανίζουν αυξημένη δραστηριότητα τελομεράσης.
Στις δύο αυτές έρευνες κρύβεται, πολύ πιθανά, το μυστικό της ύπαρξης και της αντοχής των καρκινικών όγκων και γενικά του καρκίνου, αλλά και ο έως σήμερα «γόρδιος δεσμός». Ή έρευνα ήδη τροχοδρομεί τις γνώσεις και τα όπλα της ενάντια στον καρκίνο έχοντας σε περίοπτη θέση αυτές τις δύο έρευνες, και δεν θα αργήσει η ημέρα που ο καρκίνος θα αποτελεί μία κακή ανάμνηση θυμίζοντάς μας με θλίψη, άτομα που χάθηκαν λίγο πριν ο καρκίνος να θεωρείται ισοδύναμος σε θνησιμότητα της κοινής εποχικής γρίπης. Λίγο υπομονή και η μέρα που όλοι μας θα πανηγυρίζουμε δεν είναι μακριά…
Ο Θοδωρής Γιάνναρος είναι μοριακός – πυρηνικός βιολόγος
Επικοινωνία: theogiannaros@in.gr και στο τηλ. 210- 9340880
