Νέο «εργαλείο» μικροσκοπίας παρακολουθεί λεπτομερώς το πώς εξαπλώνεται ο καρκίνος του μαστού

Νέα τεχνολογία εντοπίζει ποιοι πληθυσμοί καρκινικών κυττάρων του μαστού ευθύνονται για την εξάπλωση της νόσου, αναδεικνύοντας για πρώτη φορά ότι και η θέση τους είναι εξίσου σημαντική με τις μεταλλαγές στην ανάπτυξη του όγκου.

Το νέο εργαλείο που είναι σε θέση να παρακολουθεί την ανάπτυξη του καρκίνου του μαστού με μεγαλύτερη λεπτομέρεια από ποτέ αναπτύχθηκε από ομάδες του Ινστιτούτου Wellcome Sanger, του Ευρωπαϊκού Ινστιτούτου Βιοπληροφορικής του EMBL (EMBL-EBI), του Γερμανικού Κέντρου Έρευνας για τον Καρκίνο (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ), του Εργαστηρίου Science

«Δημιουργήσαμε ένα σύστημα που συνδυάζει υπολογιστικές και πειραματικές τεχνικές που μας επιτρέπει να χαρτογραφήσουμε την εξελικτική γενεαλογία του καρκίνου στο φυσικό περιβάλλον του ανθρώπινου ιστού», λέει σε σχετικό δελτίο τύπου ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης Artem Lomakin, από το EMBL-EBI και το Γερμανικό Κέντρο Έρευνας Καρκίνου. «Ενώ προηγουμένως ήταν δυνατό να εντοπιστεί η γενεαλογία των καρκινικών κυττάρων σε μια πειραματική διάταξη, αυτή είναι η πρώτη φορά που εντοπίστηκαν πολλαπλές γενεαλογίες σε ανθρώπινους ιστούς, δίνοντας μια πλήρη επισκόπηση της ανάπτυξης του καρκίνου του μαστού στο σώμα. Οι πληροφορίες που δημιουργήθηκαν από το σύστημά μας ήταν αδύνατο να ληφθούν πριν, ειδικά σε αυτήν την κλίμακα».

Το εργαλείο μπορεί να απαντήσει σε ορισμένα από τα πιο σημαντικά ερωτήματα στη θεραπεία του καρκίνου, όπως γιατί εξαπλώνονται ορισμένα καρκινικά κύτταρα, που οφείλεται η αντίσταση στη θεραπεία και γιατί ορισμένες θεραπείες αποτυγχάνουν. Αυτή η εξέλιξη μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο μέλλον για να προσδιοριστεί πώς ορισμένες θεραπείες επηρεάζουν τον καρκίνο σε γενετικό επίπεδο και τον αντίκτυπό του στον τρόπο αλληλεπίδρασης του όγκου με το ανοσοποιητικό σύστημα και το περιβάλλον.

Ο καρκίνος του μαστού εμφανίζεται όταν τα κύτταρα αρχίζουν να αναπτύσσονται ανεξέλεγκτα εξαιτίας κυτταρικών μεταλλαγών. Ο όγκος τελικά γίνεται ένα μωσαϊκό κυττάρων (κλώνοι) που προέρχονται από γενετικά διαφορετικές μεταλλαγές και που μπορεί να έχουν διαφορετικές αντιδράσεις στις θεραπείες. Οι επακόλουθες μεταλλαγές επηρεάζονται από το τι συμβαίνει γύρω από τον καρκίνο, από τα κύτταρα από τα οποία περιβάλλεται και από το ανοσοποιητικό σύστημα του ατόμου.

Το εργαλείο που αναπτύχθηκε πρόσφατα χρησιμοποιεί εκατοντάδες χιλιάδες μικροσκοπικούς φθορίζοντες μοριακούς ανιχνευτές για να διερευνήσει το κυτταρικό DNA και RNA και μπορεί να σαρώσει μεγάλα κομμάτια ιστού με μικροσκόπιο φθορισμού. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να μπορούν να χαρτογραφήσουν γενετικά και φυσικά το μοναδικό σύνολο κλώνων καρκινικών κυττάρων και το πώς αλλάζουν τα προγράμματα γονιδιακής έκφρασης, αλλά και να απεικονίσουν το πώς αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους.

Οι ερευνητές βρήκαν συγκεκριμένα και συχνά απροσδόκητα μοτίβα ανάπτυξης κλώνων σε πολλαπλά στάδια ανάπτυξης καρκίνου του μαστού. Διαπίστωσαν επίσης ότι οι γενετικοί κλώνοι συμπεριφέρονται διαφορετικά ανάλογα με το σημείο από όπου ξεκίνησαν στο στήθος. Τα ευρήματα των αποτελεσμάτων υποδηλώνουν επίσης ότι δεν είναι πάντα μόνο η γενετική που επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται τα καρκινικά κύτταρα, αλλά και η θέση των όγκων.

«Η έρευνά μας δημιούργησε ένα εργαλείο που μπορεί να εντοπίσει ποια καρκινικά κύτταρα του μαστού κάνουν μεταστάσεις σε άλλα μέρη του σώματος και μπορεί να βοηθήσει στην απάντηση σε μερικά από τα μεγάλα ερωτήματα στον καρκίνο, όπως γιατί ορισμένα καρκινικά κύτταρα εξαπλώνονται και μερικά όχι », πρόσθεσε η Δρ Lucy Yates, συν-συγγραφέας από το Wellcome Sanger Institute. «Για να κατανοήσουμε πλήρως και επομένως να θεραπεύσουμε τον καρκίνο του μαστού, πρέπει να είμαστε σε θέση να δούμε ολόκληρη την εικόνα του πώς αλληλεπιδρά ο καρκίνος στο σώμα, με τα κύτταρα γύρω του και με το ανοσοποιητικό σύστημα. Αυτή η νέα τεχνολογία συνδυάζει πολλαπλές τεχνικές και τεχνογνωσία για να γίνει αυτό, συνδυάζοντας διαφορετικές προσεγγίσεις για να δώσει μια ολοκληρωμένη εικόνα του καρκίνου που δεν ήταν δυνατή στο παρελθόν».

Η μελλοντική έρευνα μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη θεραπειών που θα μπορούσαν να αποτρέψουν ή να μειώσουν την ικανότητα των καρκινικών κυττάρων να αναπτύσσονται και να εξαπλώνονται επηρεάζοντας το περιβάλλον γύρω από τον όγκο, σύμφωνα με τους ερευνητές. Το εργαλείο μπορεί να είναι σε θέση να δοκιμάσει το πώς οι νέες θεραπείες επηρεάζουν τόσο τον καρκίνο όσο και την αλληλεπίδρασή του με το ανοσοποιητικό σύστημα, κάτι που θα παρείχε μια συνολική εικόνα του πώς λειτουργούν οι θεραπείες και τυχόν αρνητικές επιπτώσεις.

«Ο καρκίνος προκαλείται από γενετικές μεταλλαγές σε ένα κύτταρο και σε αυτή την έρευνα για πρώτη φορά μπορέσαμε να χρησιμοποιήσουμε ειδικούς ανιχνευτές βάσης DNA για να στοχεύσουμε δεκάδες από αυτές τις μεταλλαγές σε ένα σύνολο κλώνων καρκινικών κυττάρων», δήλωσε ο καθηγητής Mats Nilsson, συν-συγγραφέας από το Εργαστήριο Science for Life στο Πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης. «Αυτή η καινοτόμος τεχνική μας επέτρεψε να ανακατασκευάσουμε με ακρίβεια την εξάπλωση αυτών των κλώνων. Μια σημαντική εικόνα από την έρευνά μας είναι ότι μπορεί να μην είναι μόνο οι γενετικές αλλαγές που είναι ο λόγος για τον οποίο επιβιώνουν και εξαπλώνονται τα καρκινικά κύτταρα, αλλά και το σημείο όπου βρίσκονται. Αυτό προσθέτει ένα επιπλέον επίπεδο πολυπλοκότητας καθώς και νέους πιθανούς τρόπους στόχευσης της νόσου. Μπορεί επίσης να προσφέρει εξηγήσεις σχετικά με το γιατί ορισμένες θεραπείες λειτουργούν μόνο σε ορισμένα άτομα, ακόμα κι αν φέρουν παρόμοιες μεταλλαγές με άλλα».

Πηγή: Nature