Descoperire: Tintirea ADN-ului malign din cancerele agresive
Oamenii de stiinta au descoperit o metoda prin care pot tinti direct un tip specific de ADN care ajuta la supravietuirea celor mai agresive tipuri de cancer, oferind astfel posibilitatea de a dezvolta tratamente noi si mult mai eficiente.
Trei studii publicate zilele trecute in jurnalul “Nature” au evidentiat comportamentul unic al ADN-ului extracromozomial (ecADN), adica structuri mici si circulare de ADN gasite frecvent in formele de cancer care sunt dificil de tratat.
Studiile de mai sus au identificat pentru prima data metode prin care celulele canceroase ce contin ecADN pot fi tintite de tratamente specifice, ceea ce inseama ca tipurile de cancer agresiv precum glioblastomul si cancerul pulmonar cu celule mici ar putea fi mai usor de tratat in viitor.
“Multe dintre cele mai agresive forme de cancer depind de ecADN pentru a supravietui, iar odata cu evolutia lor, acesta amplifica rezistenta lor la tratamentele curente, lasand asfel pacientii cu putine optiuni terapeutice. Acum insa, prin axatarea directa pe ecADN, putem reduce din speranta de viata a acestor tumori, facandu-le mai usor de tratat” – a precizat Dr. David Scott, Directorul Cancer Grand Challenges si Cancer Research UK.
Ce este ecADN-ul?
ADN-ul nostru este stocat de obicei in structuri numite cromozomi, care sunt gasite in aproape fiecare celula din organism. Acestea asigura ca celulele se divid si ca ADN-ul lor este copiat cu acuratete in celulele noi aparute.
In ceea ce priveste ecADN-ul insa, acesta exista in afara cromozomilor, in cercuri mici de material genetic necontrolat. Aceste particule transporta gene care pot duce la aparitia cancerului si nu respecta aceleasi reguli ca ADN-ul cromozomial, ceea ce permite celulelor canceroase sa se adapteze mai rapid, sa creasca necontrolat si sa fie mai rezistente la tratament.
Prezenta ecADN este rara in randul celulelor normale umane, iar atunci cand apare, este deseori asociat cu anumite afectiuni sau procese celulare anormale.
Laboratorul doctorului Mischel, liderul de echipa si profesor de patologie in cadrul Standford Medicine, a descoperit rolul important al ecADN-ului in timp ce analiza evolutia si rezistenta la tratament a cancerelor agresive, pentru un studiu care a fost publicat in anul 2014.
De atunci si pana acum, initiativa Cancer Grand Challenges a oferit un grant de 20 de milioane de lire sterline doctorului Mischel pentru a analiza mai departe rolul ecADN.
Aceste trei studii reprezinta una dintre cele mai importante descoperiri realizate de echipa CGC eDynamic, care este compusa din cercetatori din cadrul a 13 institute internationale.
Descoperirile primului studiu – Biologia unica ecADN
EcADN-ul are un rol unic si haotic asupra cancerului. Spre deosebire de replicarea structurala a ADN-ului normal, ecADN-ul se copiaza intr-o maniera imprevizibila si mult mai rapida, schimbandu-si semnificativ amprenta genetica dupa doar cateva generatii. Acest haos este benefic pentru tumora, intrucat ii permite sa creasca rapid, sa se raspandeasca agresiv si sa dezvolte o rezistenta la tratamentele curente.
Mai mult decat atat, cercetatorii au idendificat ca ecADN-ul contine gene “altruiste”, care exista doar pentru a promova activitatea celorlalte gene canceroase.
Descoperirile studiului doi – Impactul ecADN-ului
Pacientii care sufera de cancer ce contine ecADN au in general un prognostic mai grav. Folosind informatii provenite de la Proiectul Genomic Englezesc, cercetatorii au obtinut date despre secventieri genomice de la aproximativ 150,000 de pacienti cu cancer si au fost analizate 39 de tipuri de tumori. In urma acestor analize, cercetatorii au descoperit ca:
- Aproximativ 17,1% din totalul tumorilor analizate au continut ecADN, rata cea mai ridicata fiind prezenta in cancerul mamar.
- Majoritatea cancerelor din baza de date au fost descoperite in stadii incipiente, sugerand ca prevalenta ecADN-ului ar putea fi mai mare, intrucat acesta tinde sa apara in stadii mai avansater.
- Anumite mutatii gasite in ADN-ul tumorilor, cum ar fi cele asociate cu fumatul, au fost corelate pozitiv cu prezenta ecADN-ului.
EcADN-ul nu contine doar gene care pot promova dezvoltarea cancerului, acesta contine si gene care ajuta cancerul sa evite atacurile sistemului imunitar. Aceasta descoperire este foarte importanta intrucat poate analiza raspunsul pacientilor cu ecADN la imunoterapii.
Descoperirile studiului trei – primul medicament care tinteste ecADN-ul
Biologia unica a ecADN-ului ofera un avantaj specific tumorilor in care este prezent, dar in acelasi timp le face mai usor de observat si de tintit. In cadrul acestui studiu, cercetatorii au identificat un medicament dezvoltat de o companie de biotehnologie, care este specializat in tintirea si distrugerea celulelor canceroase care contin ecADN, fara a se atinge de celulele sanatoase.
Acest medicament a fost testat pe model rozator, iar rezultatele au aratat o reducere a cresterii tumorale si o prevenire a rezistentei acestora la tratamentele anti-cancer.
Medicamentul numit BBI-2779 functioneaza prin axarea pe o proteina numita CHK1, care are un rol protector in momentul in care ecADN-ul isi copiaza ADN-ul.
Cercetatorii au explicat importanta acestei proteine astfel:
Doua masinarii moleculare functioneaza in interiorul ecADN-ului, una copiaza, iar alta ajuta la crearea de proteine. Cu toate acestea, ele nu pot functiona in acelasi timp, ceea ce inseamna ca atunci cand una este activa, cealalta este inactiva, un proces riscant, care poate modifica sau chiar distruge ADN-ul.
Pentru a preveni aceasta problema, celulele se bazeaza pe CHK1, insa atunci cand aceasta proteina este inhibata de medicamentul BBI-2779, ADN-ul lezat nu mai poate fi reparat, ceea ce duce la distrugerea celulei cu ecADN.
In momentul de fata, cercetatorii continua sa analizeze acest medicament, pentru a determina daca efectul sau inhibitor va fi prezent si in randul pacientilor umani.
Acest articol este de natura informativa si nu inlocuieste un consult medical. despre-medicina.ro, proprietarul si colaboratorii sai nu pot fi considerati raspunzatori pentru niciun prejudiciu/pierdere de orice fel.
Surse:
