Χιλιάδες μεμονωμένες αλλαγές στα νουκλεοτίδια που συνθέτουν το ανθρώπινο γονιδίωμα έχουν συσχετιστεί με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου. Αλλά μέχρι τώρα δεν ήταν σαφές ποιες από αυτές ευθύνονται άμεσα για την ανεξέλεγκτη κυτταρική ανάπτυξη – το βασικό χαρακτηριστικό της νόσου – και ποιες αποτελούν απλές συμπτώσεις ή δευτερεύοντες παράγοντες.
Για να μάθουν περισσότερα, οι ερευνητές του Stanford Medicine διεξήγαγαν την πρώτη μεγάλης κλίμακας ανάλυση αυτών των κληρονομούμενων παραλλαγών, γνωστές ως μονο-νουκλεοτιδικές παραλλαγές (single nucleotide variants), και εντόπισαν λιγότερες από 400 που φαίνεται να είναι καθοριστικές για την έναρξη και την προώθηση της ανάπτυξης του καρκίνου.
Καρκίνος, παραλλαγές & κληρονομικότητα
Αυτές οι παραλλαγές φαίνεται να επηρεάζουν διάφορες κοινές βιολογικές οδούς, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που καθορίζουν αν και πόσο καλά ένα κύτταρο μπορεί να επιδιορθώσει βλάβες στο DNA του, πώς παράγει ενέργεια, πώς αλληλεπιδρά με το μικροπεριβάλλον του και πώς κινείται μέσα σε αυτό.
Αυτά τα κοινά θέματα υποδηλώνουν νέους θεραπευτικούς στόχους που συμβάλλουν στην πρόληψη του καρκίνου ή στη διακοπή της ανάπτυξής του, πιστεύουν οι ερευνητές. Η κατανόηση των παραλλαγών που συμβάλλουν σημαντικά στον κίνδυνο καρκίνου μπορεί επίσης να βελτιώσει τον γενετικό έλεγχο που αποσκοπεί στην εκτίμηση του κινδύνου εμφάνισης καρκίνου κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου.
«Αναλύσαμε μεγάλες βάσεις δεδομένων με πληροφορίες από εκατομμύρια ανθρώπους που διαγνώστηκαν με έναν από τους 13 πιο συχνούς τύπους καρκίνου, οι οποίοι αποτελούν πάνω από το 90% όλων των κακοηθειών στον άνθρωπο», δήλωσαν οι ερευνητές.
«Αυτός ο μεγάλος όγκος δεδομένων μας επέτρεψε να εντοπίσουμε 380 παραλλαγές που ελέγχουν την έκφραση ενός ή περισσότερων γονιδίων που σχετίζονται με τον καρκίνο. Ορισμένες παραλλαγές, αν κληρονομηθούν μπορεί να αυξήσουν τον κίνδυνο εμφάνισης πολλών τύπων καρκίνου» εξηγούν.
Οι κίνδυνοι που κληρονομούμε
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature Genetics, επικεντρώθηκε στις αλληλουχίες DNA που κληροδοτούνται κατά τη σύλληψη και όχι στις μετλλάξεις που μπορεί να συσσωρευτούν κατά την διάρκεια της ζωής ενός ατόμου, καθώς τα κύτταρα διαιρούνται κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης ή για την αποκατάσταση τραυματισμών.
Παραδείγματα γνωστών κληρονομικών μεταλλάξεων που σχετίζονται με τον καρκίνο είναι τα γονίδια BRCA1 και BRCA2 που προσδίδουν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου του μαστού και των ωοθηκών. Ωστόσο, μόνο λίγες από αυτές τις υψηλού προφίλ μεταλλάξεις χρησιμοποιούνται επί του παρόντος για την πρόβλεψη του κινδύνου καρκίνου.
Οι παραλλαγές που εντόπισαν οι ερευνητές δεν βρίσκονται στα λεγόμενα «κωδικοποιητικά» γονίδια, τα οποία παρέχουν τις απαραίτητες οδηγίες για την παραγωγή πρωτεϊνών που σχετίζονται με τις βασικές λειτουργίες του σώματος. Αντίθετα, εντοπίζονται σε ρυθμιστικές περιοχές που ελέγχουν αν, πότε και πόσο εκφράζονται αυτά τα γονίδια. Συχνά αυτές οι ρυθμιστικές περιοχές επηρεάζουν την έκφραση κοντινών γονιδίων ενώ ορισμένες φορές μπορεί να επηρεάσουν ακόμα και απομακρυσμένα γονίδια.
Στο φως τα βιολογικά μονοπάτια
Περιορίζοντας χιλιάδες πιθανές παραλλαγές σε μερικές εκατοντάδες λειτουργικές ρυθμιστικές περιοχές, οι ερευνητές κατάφεραν να συνδυάσουν πληροφορίες από προϋπάρχουσες βάσεις δεδομένων σχετικά με τη διάταξη του DNA, το προφίλ γονιδιακής έκφραση ανά ιστό και άλλες. Έτσι εντόπισαν περίπου 1.100 γονίδια-στόχους που πιθανόν να παίζουν ρόλο στην ανάπτυξη του καρκίνου.
Ορισμένα φαίνεται να σχετίζονται με έναν συγκεκριμένο τύπο καρκίνου, ενώ άλλα φαίνεται να αυξάνουν τον κίνδυνο εμφάνισης πολλών καρκίνων. «Ορισμένα γονίδια συνδέονται με την οδό του κυτταρικού θανάτου και άλλα επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα αλληλεπιδρούν με το εξωκυτταρικό περιβάλλον, για παράδειγμα. Ένα από τα πιο εμφανή μονοπάτια συνδέεται με την λειτουργία των κυτταρικών μιτοχονδρίων, δηλαδή των μικροσκοπικών εργοστασίων παραγωγής ενέργειας που υποστηρίζουν την ανάπτυξη και τη διαίρεση των κυττάρων» εξηγούν οι ερευνητές.
Ο ρόλος του ανοσοποιητικού
«Ένα μονοπάτι που πραγματικά ξεχώρισε περιλαμβάνει έναν αριθμό γονιδίων που συνδέονται στενά με τη φλεγμονή», αναφέρουν οι ερευνητές.
«Ενώ προηγούμενες έρευνες επισημαίνουν την σύνδεση μεταξύ φλεγμονής και καρκίνου, δεν ήταν σαφές τι μπορεί να προκαλούσε αυτήν την διαδικασία, τα καρκινικά κύτταρα ή το ανοσοποιητικό σύστημα. Αυτό το εύρημα υποδηλώνει ότι μπορεί να υπάρχει αλληλεπίδραση μεταξύ των κυττάρων και του ανοσοποιητικού συστήματος, η οποία μπορεί να τροφοφοδοτεί τη χρόνια φλεγμονή και να αυξάνει τον κίνδυνο καρκίνου» συμπληρώνουν.
