Oamenii de știință descoperă o nouă metodă eficientă de prevenire a cancerului

Sursa foto: Wikipedia

În imaginația populară, cancerul începe cu o mutație în ADN-ul unei celule normale. Această mutație permite celulei să se multiplice în mod necontrolat, ocolind verificările obișnuite de control al calității efectuate de organism. În cele din urmă, se formează o tumoare, iar celulele care se desprind din ea se răspândesc în alte părți ale corpului, scrie The Economist.

<< Dar, în ultimii ani, oamenii de știință au descoperit ceva surprinzător: așa-numitele mutații care determină cancerul sunt frecvente și în țesuturile sănătoase. Astfel de mutații apar în aproximativ un sfert din celulele sănătoase ale pielii. La persoanele de vârstă mijlocie, mai mult de jumătate din suprafața esofagului și aproape 10% din mucoasa stomacului sunt acoperite de celule cu mutații care provoacă cancer. Aceste populații de celule au fost confirmate și în multe alte țesuturi, inclusiv colonul, plămânii și ovarele.

De ce aceste celule, care sunt predispuse să devină canceroase, nu se transformă în tumori este un mister pe care oamenii de știință încep să îl dezlege. Se pare că celulele cu ADN defectuos pot fi împiedicate să se transforme în cancere în stadiu avansat prin activitatea celulelor sănătoase din jurul lor, care au mutații benefice în ADN-ul lor. Încurajarea creșterii acestor celule sănătoase ar putea deveni o strategie eficientă pentru oprirea cancerului.

Această nouă înțelegere a cancerului provine dintr-o mai bună înțelegere a creșterii normale a țesuturilor. Pe măsură ce celulele se divid, fiecare celulă fiică se naște cu un set unic de mutații genetice aleatorii. În straturile exterioare ale organelor precum esofagul, pielea și stomacul, cele mai bine adaptate la mediul lor le împing pe restul, care sunt apoi eliminate din țesut.

Celulele canceroase pot fi, de asemenea, depășite. La șoareci, s-a demonstrat că celulele care posedă mutații specifice le înlocuiesc pe vecinele care poartă mutații cunoscute pentru creșterea riscului de cancer, precum și tumorile mici formate din mai puțin de 100 de celule. Această competiție pentru resurse poate dura ani de zile. Chiar dacă mutațiile care determină cancerul apar adesea la începutul vieții, probele de sânge prelevate de la persoane pe măsură ce îmbătrânesc au arătat că numărul celulelor cu aceste mutații – inclusiv cele care progresează spre cancer – crește și scade în timp. Prin urmare, stimularea celulelor cu mutații benefice poate fi o modalitate de prevenire a cancerului.

Războiul celular

O modalitate de a face acest lucru ar putea fi să învățăm de la adversarii acestor celule. O mutație comună care determină apariția cancerului apare în PIK3CA, un gen cunoscut pentru reglarea creșterii și supraviețuirii celulelor, care, atunci când suferă mutații, poate provoca creșterea excesivă a țesuturilor. Phil Jones, cercetător la Wellcome Sanger Institute din Marea Britanie, a studiat PIK3CA. Grupul său a descoperit că celulele cu mutații care provoacă cancer în PIK3CA suferă modificări metabolice care le ajută să concureze cu celulele care nu au suferit mutații.

În studiile efectuate pe șoareci, ale căror rezultate au fost publicate în august 2024 în Nature Genetics, dr. Jones și echipa sa au descoperit că un medicament obișnuit pentru diabet, numit metformină, a introdus aceeași modificare metabolică în celulele care nu au suferit mutații din esofag. Prin echilibrarea „cursei înarmărilor” dintre celulele nesănătoase și cele sănătoase, metformina a reușit să oprească creșterea celulelor cu mutații PIK3CA. În schimb, când șoarecii au fost hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi, celulele cu mutația problematică au prosperat. Acestea erau, de asemenea, mai numeroase la persoanele obeze, ceea ce sugerează că intervențiile care vizează această afecțiune ar putea preveni cancerul esofagian.

Aceste rezultate sunt promițătoare. Însă întocmirea unei liste cuprinzătoare a mutațiilor dăunătoare și benefice este o provocare. În primul rând, corpul uman posedă mii de tipuri diferite de celule, fiecare cu un mecanism molecular diferit, adaptat rolului său. O mutație pe un gen diferit, care reduce riscul de cancer la esofagul uman, de exemplu, s-a dovedit în alte studii că nu are un astfel de efect asupra pielii.

Pentru a descurca aceste complicații sunt necesare teste de laborator extensive. Din fericire, tehnicile pentru a face acest lucru se îmbunătățesc în permanență. Cu doar cinci ani în urmă, testarea rolului unei variante specifice a genei implica creșterea de șoareci în care ADN-ul fusese modificat artificial – un proces care putea dura ani de zile. În prezent, cercetătorii utilizează CRISPR, un instrument de editare a genelor, pentru a modifica anumite zone ale secvenței ADN-ului unei singure celule. Dr. Jones afirmă că „putem analiza 15.000 de gene în trei luni”, dintre care doar 20 sau 30 de gene de interes sunt supuse unor studii suplimentare.

Rădăcina problemei

Aceste descoperiri ajută la clarificarea unei întrebări mai profunde: ce determină o celulă inofensivă cu ADN defect să se transforme într-o tumoare canceroasă complet dezvoltată? Factorii externi sunt importanți. Se știe că amenințările de mediu, cum ar fi poluarea aerului urban, afectează celulele și au fost asociate cu o incidență mai mare a cancerului. Multe substanțe chimice, inclusiv unii contaminanți comuni ai apei potabile și ingrediente din cosmetice, sunt, de asemenea, considerate cancerigene. Dar modul în care aceste substanțe cancerigene își exercită rolul nociv a fost înțeles mai bine abia recent.

Într-un studiu publicat în 2020, Allan Balmain de la Universitatea din California din San Francisco și colegii săi au raportat că doar trei dintre cele 20 de substanțe chimice cunoscute sau suspectate a fi cancerigene pentru om au indus efectiv mutații la șoareci; majoritatea păreau să favorizeze creșterea tumorilor în alte moduri. Acest lucru, spune dr. Balmain, sugerează că probabil 80-90% dintre agenții cancerigeni la care sunt expuși oamenii nu induc mutații.

Acești agenți cancerigeni nemutageni par să exploateze sistemul imunitar al organismului. Expunerea frecventă poate duce la inflamații cronice, care la rândul lor încurajează celulele cancerigene să se dezvolte în tumori depline. Inflamația este modul în care organismul se vindecă: prin trimiterea celulelor imune la locul unei leziuni, organismul poate elimina iritanții, combate infecțiile și declanșa creșterea țesutului. Dar când este declanșată împotriva iritanților persistenți, cum ar fi particulele de poluare a aerului din plămâni, inflamația poate ea însăși să deterioreze țesutul și să ducă la formarea de tumori. În acest sens, tumorile au fost comparate cu răni care nu se vindecă niciodată.

Un studiu publicat în Nature în 2023, realizat de un grup de cercetători condus de Charles Swanton de la Institutul Francis Crick din Londra, a găsit dovezi solide că poluarea aerului urban provoacă cancer pulmonar la nefumători. La șoareci, poluarea aerului a dus la inflamații în plămâni, care la rândul lor au determinat celulele din jur cu o mutație caracteristică acestor tipuri de cancer să crească și să formeze tumori. Cercetătorii au estimat că o perioadă de doar trei ani de viață într-un loc cu poluare atmosferică ridicată (cum ar fi în apropierea drumurilor aglomerate dintr-un oraș precum Londra) poate fi suficientă pentru a determina aceste celule să intre într-o fază de creștere tumorală. De asemenea, s-a demonstrat că inflamația cronică stimulează răspândirea celulelor cu mutații dăunătoare ca răspuns la refluxul acid, radiația solară ultravioletă și infecția intestinală persistentă cu anumite bacterii, spune Marnix Jansen de la University College London.

Descoperirea că inflamația cronică poate stimula dezvoltarea cancerului îi obligă pe medici să-și regândească abordarea prevenirii acestei boli. Din ce în ce mai mulți cercetători consideră că cea mai bună modalitate de a opri cancerul ar putea fi să se concentreze asupra sistemului imunitar, în loc de mutațiile canceroase în sine. Identificarea moleculei inflamatorii pe care să se concentreze este primul pas. În studiul dr. Swanton privind poluarea aerului și cancerul pulmonar, de exemplu, cercetătorii au descoperit că o proteină a sistemului imunitar numită interleukina-1ß favoriza inflamația care alimenta dezvoltarea tumorii. La șoareci, medicamentele care blocau interleukina-1ß suprimau formarea tumorilor atunci când animalele erau expuse la poluarea aerului.

Aceste descoperiri au deschis posibilitatea ca noile medicamente pentru prevenirea cancerului să ajute organismul să suprime mai bine tendințele dăunătoare ale propriului sistem imunitar. Acest lucru ar putea schimba radical situația pentru persoanele cu risc ridicat de a dezvolta cancer. Această listă include persoanele cu mutații genetice îngrijorătoare, cum ar fi gene BRCA defecte, foști fumători și persoane care au fost deja tratate pentru cancer. Astfel de medicamente ar putea fi utile și pentru unele persoane cu țesuturi precanceroase, cum ar fi polipii din colon sau leziuni încă ne-maligne la sân sau plămâni. Pe măsură ce durata de viață crește și proporția persoanelor care se îmbolnăvesc de cancer continuă să crească, numărul potențialilor beneficiari va crește, de asemenea.>>

Petrecerea antiamericană a lui Xi Jinping. Cât de mult rău a făcut Trump intereselor SUA