Ένα νέο μοντέλο για τον μεταβολισμό των καρκινικών όγκων ανατρέπει ο,τι ξέραμε μέχρι σήμερα σχετικά με το πώς τα καρκινικά κύτταρα αναπτύσσονται και επιβιώνουν ανέπτυξε ομάδα ερευνητών στο πανεπιστήμιο Τόμας Τζέφερσον των ΗΠΑ. Με τις τέσσερις νέες μελέτες που δημοσίευσε, η ομάδα του Kimmel Cancer Center υπό τον εποπτεύοντα καθηγητή Μάικλ Λισάντι δίνει τώρα στους ερευνητές τη δυνατότητα να προχωρήσουν σε καλύτερες διαγνώσεις και θεραπείες με στόχο τους ασθενείς υψηλού κινδύνου της επάρατης νόσου.Με απλά λόγια, οι επιστήμονες διαπίστωσαν πως τα καρκινικά κύτταρα για να μπορέσουν να αναπτυχθούν δημιουργούν στρες στα γειτονικά υγιή κύτταρα και τούς “κλέβουν” θρεπτικά συστατικά. Σύμφωνα με τις έρευνές τους, εάν αυτό το στρες αποτραπεί, τα καρκινικά κύτταρα απλώς... θα πεθάνουν από την πείνα!
Στην επιστημονική ομάδα πρωτεύοντα ρόλο διαδραματίζει ένας Κύπριος επιστήμονας, ο Στέφανος Παυλίδης από την Γεροσκήπου, που είναι ερευνητής στο τμήμα Βιολογίας Βλαστοκυττάρων και Αναγεννητικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου Τζέφερσον. Μέλος της ομάδας είναι και ο ελλαδίτης δρ Αριστοτέλης Τσιρίγος, που έχει αναλάβει το κομμάτι της βιοπληροφορικής.
“Ακούγαμε πάντοτε από τους ασθενείς μας πως «ο καρκίνος τους τρώει ζωντανούς» - μια σωστή παρατήρηση που δεν ήταν ποτέ κατανοητή. Οι έρευνές μας αποδεικνύουν ότι οι άνθρωποι είχαν δίκιο και εξηγούν πώς η ανάπτυξη του όγκου και των μεταστάσεων "τροφοδοτούνται" άμεσα από τα φυσιολογικά κύτταρα υποστήριξης”, δηλώνει στον “Φιλελεύθερο” ο Στέφανος Παυλίδης. “Αυτά τα κύτταρα υποστήριξης ονομάζονται ινοβλάστες, και παράγουν το στρώμα (συνδετικό ιστό) που περιβάλλει τα κύτταρα του όγκου. Καθώς ο καρκίνος εξελίσσεται, όλο και περισσότερα στρωματικά κύτταρα αυτοτρώγονται για να ανακυκλώσουν θρεπτικά συστατικά που θα προμηθεύσουν στα καρκινικά κύτταρα – η διαδικασία που οδηγεί σε δραματική απώλεια βάρους των ασθενών”, εξηγεί ο επιστήμονας.
Οι ειδικοί διαπίστωσαν επίσης ότι χωρίς την ανακύκλωση θρεπτικών συστατικών που παρέχονται από τους ινοβλάστες, τα κύτταρα του όγκου είναι πιο εύθραυστα και πεθαίνουν. Με βάση αυτή την ανακάλυψη, οι ερευνητές προτείνουν ότι διαθέσιμα φάρμακα (που βρίσκονται σήμερα στην αγορά), τα οποία διακόπτουν τη «παρασιτική» σχέση μεταξύ των καρκινικών κυττάρων και ινοβλαστών, πιθανόν να αποτελούν αποτελεσματική θεραπεία.
“Πιστεύουμε ότι έχουμε τελικά καταλάβει πως ο καρκίνος λειτουργεί πραγματικά - και αυτό ανατρέπει 85 χρόνια του δόγματος, στο οποίο στηρίζεται η σημερινή έρευνα για τον καρκίνο και τη θεραπεία του», λέει ο επιβλέπων ερευνητής της μελέτης, Michael P. Lisanti, MD, Ph.D., διευθυντής του Τμήματος της Βιολογίας των Βλαστικών Κυττάρων και Αναγεννητικής Ιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Τζέφερσον.
Τι πιστεύαμε μέχρι σήμερα
Η επικρατούσα θεωρία είναι γνωστή ως «Φαινόμενο Warburg» και αναπτύχθηκε από το Γερμανό ερευνητή Otto Warburg το 1924 για την οποία μάλιστα βραβεύτηκε με Νόμπελ: αναφέρει ότι τα κύτταρα του όγκου αλλάζουν τον μεταβολισμό τους, προκειμένου να τροφοδοτήσουν τη δική τους ανάπτυξη. Ως απόδειξη, ο καθηγητής Warburg επεσήμανε ότι τα εργαστηριακά καρκινικά κύτταρα δεν έχουν μιτοχόνδρια, τα οποία είναι μικροσκοπικά «εργοστάσια» παραγωγής ενέργειας, λέγοντας ότι αυτά τα κύτταρα έχουν βρει έναν άλλο τρόπο για την παραγωγή της ενέργειας που χρειάζονται.
Ο δρ. Richard Pestell, διευθυντής του Kimmel Cancer Center και ένας από τους συγγραφείς των νέων ερευνών αναφέρει πως «αυτές οι μελέτες εισηγούνται ότι η απουσία των μιτοχονδρίων στα εργαστηριακά καρκινικά κύτταρα αντικατοπτρίζει απλά το γεγονός ότι αυτά τα κύτταρα έπρεπε να προσαρμοστούν έξω από το αρχικό τους περιβάλλον χωρίς τα γειτονικά στρωματικά κύτταρα». Ο δρ. Lisanti και οι συνεργάτες του το διαπίστωσαν αυτό μετά από την εκτέλεση ενός απλού πειράματος, στο οποίο ανέμειξαν τα καρκινικά κύτταρα με τους ινοβλάστες, και στη συνέχεια έψαξαν για μιτοχόνδρια. Ανακάλυψαν ότι οι ινοβλάστες δεν είχαν καθόλου μιτοχόνδρια, και ότι τα καρκινικά κύτταρα είχαν όλα τα μιτοχόνδρια.
«Το Φαινόμενο Warburg συμβαίνει, αλλά συμβαίνει στους ινοβλάστες, και όχι στα καρκινικά κύτταρα. Οι ινοβλάστες δεν έχουν μιτοχόνδρια επειδή τα τρώνε για να παρέχουν θρεπτικά συστατικά (ενέργεια) στα κύτταρα του καρκίνου, καθώς τα καρκινικά κύτταρα είναι γεμάτα με μιτοχόνδρια, διότι αυτά είναι τα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας που θα επεξεργαστούν τα ανακυκλώσιμα θρεπτικά συστατικά που τους παρέχονται από τους ινοβλάστες, βοηθώντας τα στη συνέχεια να αναπτυχθούν και να εξαπλωθούν», εξηγεί ο δρ Παυλίδης.
Βρήκαν “Το Αντίστροφο Φαινόμενο Warburg”
“Οι μελέτες μας δείχνουν από όσα γνωρίζουμε για τον καρκίνο είναι στην πραγματικότητα αντίστροφα, διότι οι ερευνητές του καρκίνου χρησιμοποιούσαν απομονωμένα κύτταρα του όγκου για τις περισσότερες μελέτες που αφορούν τον καρκίνο. Τώρα, όταν βάζουμε τα καρκινικά κύτταρα πίσω στο στρωματικό τους περιβάλλον, βλέπουμε πώς τα καρκινικά κύτταρα εξαρτώνται από τους ινοβλάστες για την επιβίωσή τους”, μας λέει ο Κύπριος επιστήμονας. “Τα καρκινικά κύτταρα το καταφέρνουν αυτό χρησιμοποιώντας το οξειδωτικό στρες ως όπλο. Στη συνέχεια, το οξειδωτικό στρες δρα πάνω στους ινοβλάστες και τους «παραπλανεί», προκαλώντας αυτά τα στρωματικά κύτταρα να αρχίσουν να τρώνε τους εαυτούς τους και να παρέχουν τροφή στα καρκινικά κύτταρα, λένε οι ερευνητές. Αυτή η διαδικασία της «αυτο-κατανάλωσης» ή «αυτο-κανιβαλισμού" ονομάζεται αυτοφαγία. Κατά τις περιόδους πείνας, τα φυσιολογικά κύτταρα υφίστανται αυτοφαγία. Αυτός ο μεταβολικός επαναπρογραμματισμός επιτρέπει στα κύτταρα να ανακυκλώσουν θρεπτικά συστατικά από τη συνεχή αυτο-κατανάλωσή τους, συμπεριλαμβανομένων και των μιτοχονδρίων τους. Αυτό επιτρέπει στα πεινασμένα κύτταρα να ανακυκλώσουν θρεπτικά συστατικά και να επιβιώσουν τις αντίξοες συνθήκες”.
Τώρα, ο Δρ Lisanti και οι συνεργάτες του έχουν καταλάβει πώς τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να επωφεληθούν από αυτή τη διαδικασία ανακύκλωσης θρεπτικών συστατικών. Για να ικανοποιήσουν αυτή την μεγάλη όρεξή τους, τα πεινασμένα καρκινικά κύτταρα προκαλούν οξειδωτικό στρες στους ινοβλάστες, και αυτή η βιολογική πίεση αναγκάζει τα στρωματικά κύτταρα να αυτοφαγωθούν, και έτσι στην συνέχεια να τροφοδοτήσουν με την ανακύκλωση θρεπτικών συστατικών ή «τροφή» την επιβίωση των γειτονικών καρκινικών κυττάρων.
«Είναι τόσο απλό. Τα καρκινικά κύτταρα μας τρώνε ζωντανούς με την κλοπή των θρεπτικών συστατικών από τα φυσιολογικά κύτταρα χρησιμοποιώντας το οξειδωτικό στρες, και με τη χρήση των ανακυκλωμένων θρεπτικών συστατικών να στηρίζουν τη δική τους ανάπτυξη. Τα βλαστικά κύτταρα, στη συνέχεια προερχόμενα από τον μυελό των οστών παράγουν φρέσκους ινοβλάστες, για να συνεχίσουν την τροφοδότηση και ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων,» λέει ο Δρ Lisanti. «Για χρόνια, οι ασθενείς με καρκίνο μας έλεγαν ότι αισθάνονται ότι ο καρκίνος στο σώμα τους τούς τρώει ζωντανούς. Οι ασθενείς αυτοί είχαν δίκιο. Ουσιαστικά, ο καρκίνος ξέρει πώς να προκαλέσει οξειδωτικό στρες και να μετατρέψει μια τοπική διαδικασία καχέξιας σε ένα φαινόμενο ολόκληρου του σώματος.»
Η χρήση αντιοξειδωτικών μπορεί, σύμφωνα με τους ειδικούς, να αποτρέψει το οξειδωτικό στρες των ινοβλαστών, ώστε να σταματούν την παροχή «καυσίμων» προς τα καρκινικά κύτταρα, και εκείνα να πεθαίνουν από την πείνα. Οι ερευνητές έχουν εντοπίσει επιπλέον δύο βασικούς μεταβολίτες - που λέγονται κετόνες και γαλακτικό οξύ - που παράγονται από τους αυτοφαγικούς ινοβλάστες και παρέχουν υψηλής ενέργειας τρόφιμα στα καρκινικά κύτταρα.
Η διαπίστωση αυτή εξηγεί, επίσης, ένα μυστήριο και παρέχει μια προειδοποίηση.
Το μυστήριο αφορά το γιατί οι άνθρωποι με διαβήτη έχουν πολύ περισσότερες πιθανότητες να αναπτύξουν καρκίνο από τους μη διαβητικούς. Ο λόγος, λέει ο δρ Lisanti, είναι ότι οι διαβητικοί ασθενείς παράγουν αυξημένα επίπεδα κετονών, και αυτός δείχνει τώρα ότι οι κετόνες, ως «καύσιμα», τροφοδοτούν τα καρκινικά κύτταρα για την απαιτούμενη ανάπτυξή τους.
Η προειδοποίηση αφορά την συχνή χρήση του γαλακτικού οξέος, ενός τύπου ζάχαρης, σε ασθενείς με καρκίνο. Οι ογκο-χειρούργοι συχνά δίνουν στους ασθενείς με καρκίνο μια ενδοφλέβια ένεση με διάλυμα γαλακτικού οξέος πριν, κατά και μετά την επέμβαση, λέει ο Δρ Lisanti. «Αλλά βλέπουμε ότι τα καρκινικά κύτταρα χρησιμοποιούν πλούσια σε ενέργεια καύσιμα, όπως το γαλακτικό οξύ, για να αυξήσουν τον αριθμό των μιτοχονδρίων τους και να ενδυναμώσουν την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων, την επιβίωσή τους, και την μεταστάση τους, έτσι οι χειρουργοί ίσως να πρέπει να επανεξετάσουν ή να σταματήσουν αυτή την πρακτική.»
«Επιπλέον, με βάση αυτό το νέο μοντέλο του ‘Αυτοφαγικού Καρκινικού Στρώματος’, προκύπτει επίσης ότι τα καρκινικά κύτταρα δε χρειάζονται αιμοφόρα αγγεία για να τα τροφοδοτούν με θρεπτικά συστατικά, γεγονός που εξηγεί γιατί καποιοί αναστολείς αγγειογένεσης (φάρμακα τα οποία σταματούν την δημιουργία νέων αιμοφόρων αγγείων) δεν είναι αποτελεσματικά κατά του καρκίνου - και, στην πραγματικότητα, πιθανόν να είναι επικίνδυνη η χρήση τους» λέει ο κ. Παυλίδης.
Συνέπειες
«Τρεις συνέπειες που προκύπτουν από την ενεργοποίηση του οξειδωτικού στρες στα κανονικά στρωματικά κύτταρα διαπιστώνουμε από τις δικές μας μελέτες», λέει ο δρ Lisanti. «Πρώτη, η αλλοίωση των στρωματικών κυττάρων για να αρχίσουν την διαδικασία της αυτο-κατανάλωσης και να παράγουν θρεπτικά συστατικά για τα καρκινικά κύτταρα. Δεύτερον, αυτή η αφθονία των θρεπτικών συστατικών προστατεύει τα καρκινικά κύτταρα από τον θάνατο. Τέλος, το οξειδωτικό στρες τροποποιεί το DNA των καρκινικών κυττάρων, προκαλώντας μεταλλάξεις και επιτρέποντάς τα να εξελιχθούν σε μια πιο επιθετική μορφή.»
Τα νέα αυτά ευρήματα έχουν επίσης σαφείς επιπτώσεις στη διάγνωση του καρκίνου, λένε οι ερευνητές. Πολλά από τα μόρια που διαπιστώθηκαν από την ομάδα του Δρ Lisanti μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως διαγνωστικά για τον εντοπισμό ασθενών με καρκίνο υψηλού κινδύνου ή για την παρακολούθηση της επιτυχίας των αντικαρκινικών θεραπειών τους. «Η ιδέα ότι το τοπικό περιβάλλον ενός καρκινικού κυττάρου είναι σημαντικό για την ανάπτυξη των όγκων είναι πλέον αποδεκτή από την επιστημονική κοινότητα της έρευνας κατά του καρκίνου,» λέει ο καθηγητής. «Τώρα έχουμε δείξει γιατί η έννοια αυτή είναι σωστή.»
Το στάδιο στο οποίο βρίσκεται τώρα η ομάδα είναι αυτό της αξιολόγησης επιδόσεων και της δοκιμασίας φαρμάκων για να δουν πόσο αποτελεσματικά είναι στην αποτροπή αυτού του οξειδωτικού στρες.
Ποιος είναι ο δρ. Στέφανος Παυλίδης
Από μικρή ηλικία ερχόταν σε καθημερινή τριβή με την επιστήμη μέσα από τις συχνές του επισκέψεις στο κλινικό εργαστήριο της μητέρας του στην Πάφο. Την παρακολουθούσε καθώς έπαιρνε αίμα από τους ασθενείς και μετά το επεξεργαζόταν για τις ανάλογες αιματολογικές εξετάσεις. Μεγαλώνοντας η επιθυμία του να κατανοήσει και να εξηγήσει επιστημονικά την διαδικασία που ακολουθούσε η μητέρα του μεγάλωνε. Έτσι, ολοκληρώνοντας τα στρατιωτικά του καθήκοντα στην Εθνική Φρούρα τον Αύγουστο του 2000, αναχώρησε για την Νέα Υόρκη, στο κολέγιο Saint Francis College όπου θα φοιτούσε για τα επόμενα τέσσερα χρόνια.
“Το καλοκαίρι του 2002, εργάστηκα στο Τμήμα Υγείας και Ψυχικής Υγιεινής της πόλης της Νέας Υόρκης σε ένα πρόγραμμα με πολλές απαιτήσεις που είχαν σχέση με τον ιό του Δυτικού Νείλου (West Nile virus). Σκοπός ήταν να κατασταλεί ο ίος και να ενημερωθεί το κοινό για την προστασία του από αυτόν. Στις αρχές του τρίτου έτους φοίτησης μου στο κολέγιο, συμμετείχα παράλληλα ως εθελοντής στο εργαστήριο του καθηγητή Δρ. Jan Breslow στο
Μόλις εντάχθηκε στο εργαστήριο, αρχικά επικεντρώθηκε σε ερευνητική εργασία που αφορούσε την αθηροσκλήρωση και η οποία σχετιζόταν με προηγούμενη εμπειρία του σχετικά με την καρδιαγγειακή νόσο. Στη συνέχεια όμως επέκτεινε τα ενδιαφέροντά του για να μελετήσει τη βιολογία των βλαστικών κυττάρων του καρκίνου. “Στο σύνολό τους, οι πρόσφατες διαπιστώσεις του ερευνητικού μου έργου έρχονται σαν πρόκληση για την παρούσα κατανόηση του μεταβολισμού των κυττάρων του καρκίνου (δηλαδή «φαινόμενο Warburg»). Για πρώτη φορά, το «φαινόμενο Warburg» τίθεται υπό αμφισβήτηση με βάση τα πρόσφατα ευρήματα μου και προσφέρουν μια νέα και πιο λογική βάση για την περαιτέρω κατανόηση της βιολογίας του καρκίνου. Επιπλέον, αυτό το νέο μοντέλο θα αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο αντιμετωπίζεται ο καρκίνος του μαστού που τελικά θα οδηγήσει σε μη επεμβατικές θεραπείες. Ως εκ τούτου, το έργο μου έχει άμεσες κλινικές επιπτώσεις για την επεξεργασία, την έγκαιρη διάγνωση και πρόληψη του καρκίνου του μαστού”, εξηγεί.
Το αποτέλεσμα αυτής της πολυετούς δουλείας είναι μέχρι στιγμής 19 δημοσιεύσεις σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και αρκετές άλλες οι οποίες βρίσκονται υπό προετοιμασία.
«Η Κύπρος, όπως και σε κάθε άλλο συμπατριώτη μας που βρίσκεται στο εξωτερικό, μου λείπει αφάνταστα και γι’αυτό όποτε έχω εύκαιρία την επισκέπτομαι. Σκοπός μου είναι να συνδιάζω τις επισκέψεις μου στο νησί μας με κάποια μικρή προσφορά μου στο κοινό», λέει στο «Φιλελεύθερο» ο Στ.Παυλίδης. « Έτσι, τα τελευταία 3 χρόνια, μια από αυτές τις δραστηριότητες μου είναι η συμμετοχή μου στην επιστημονική αλλά και στην οργανωτική επιτροπή της «Εταιρίας Σεξουαλικής και Αναπαραγωγικής Υγείας», την οποία προεδρεύει ο Διευθυντής Γυναικολογικού Τμήματος του Νοσοκομείου Πάφου, Δρ Ανδρέας Πατσαλίδης. Ο στόχος αυτής της οργάνωσης επικεντρώνεται στην οργάνωση σεμιναρίων που αφορούν την επιμόρφωση του κοινού (εφήβους και γονείς) για θέματα που αφορούν την σεξουαλική διαπαιδαγώγηση, τις διφυλικές σχέσεις, και την αναπαραγωγική υγεία. Άυτα τα επιμορφωτικά σεμινάρια είναι υπό την αιγίδα του Υπουργείου Υγείας αλλά και του Πανεπιστημίου Frederic. Η πιο σημαντική συμμετοχή μου σε διοργάνωση σεμιναρίων πάντως ήταν το 2008, όταν ως μέλος της οργανωτικής επιτροπής Ελληνικής Βιοϊατρικής Κοινότητας της Αμερικής, είχα την τιμή να λάβω μέρος στην οργάνωση επιστημονικής συνόδου με θέμα «Μεταβολικό Συνδρομο.» Αυτή η σύνοδος ήταν μέρος του συνεδρίου της Παγκόσμιας Ελληνικής Ιατρικής Κοινότητας (Ιατρών και βιοεπιστημόνων). Οι συμμετεχοντές προέρχονταν κυρίως από την Ευρωπαϊκή Ένωση, τις ΗΠΑ και την Αυστραλία. Αυτό το συνέδριο πραγματοποιήθηκε στη Πάφο υπό την αιγίδα του Υπουργείου Υγείας της Κύπρου και συνυπήρξε με τη ετήσια συνάντηση του Παγκύπριου Ιατρικού Συλλόγου», καταλήγει.
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου