Δεν θα ήταν ωραίο να μπορούμε να «επανεκκινήσουμε» μια… χαλασμένη καρδιά χρησιμοποιώντας τις εκπληκτικές ιδιότητες των καρκινικών κυττάρων αλλά αποφεύγοντας συγχρόνως τον κίνδυνο σχηματισμού όγκων;
Αυτό ακριβώς προσπαθούν ερευνητές του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο εκμεταλλευόμενοι ένα ένζυμο, το Pim, το οποίο είναι γνωστό ότι συνδέεται με την ανάπτυξη και την επιβίωση ορισμένων τύπων καρκινικών κυττάρων. Οι ειδικοί καθοδηγούν το ένζυμο ώστε να υπερεκφράζεται στα πρόδρομα καρδιακά κύτταρα ποντικών.
Τα εκ διαμέτρου αντίθετα

που γίνονται… ταιριαστά

Αν το σκεφθεί κανείς, σε πρώτη ανάγνωση, το να προσπαθούμε να επιδιορθώσουμε τις βλάβες της καρδιάς που οφείλονται στην ηλικία και το να προσπαθούμε να πολεμήσουμε τον καρκίνο είναι δύο εκ διαμέτρου αντίθετα πράγματα.
Η ικανότητα των καρδιακών κυττάρων να αναγεννώνται μειώνεται σημαντικά με την πάροδο του χρόνου –τα κύτταρα αυτά απλώς χάνουν την ικανότητα διαίρεσης καθώς γερνούμε. Από την άλλη πλευρά, τα καρκινικά κύτταρα είναι πολύ καλά στον πολλαπλασιασμό. Για την ακρίβεια, δεν ξέρουν πότε να σταματήσουν να πολλαπλασιάζονται, γεγονός που οδηγεί στην ανάπτυξη όγκων.
Μπορεί όλα αυτά να σας τα παρουσιάζουμε απλοποιημένα, ωστόσο πρόκειται για το βασικό μοντέλο που περιγράφει ο Μαρκ Σούσμαν, επικεφαλής του Ινστιτούτου Καρδιάς στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο, ο οποίος μάλιστα πρόσφατα επιλέχθηκε από το Τμήμα Βασικής Καρδιαγγειακής Επιστήμης της Αμερικανικής Καρδιολογικής Εταιρείας για να λάβει το εφετινό βραβείο του πιο ξεχωριστού επιτεύγματος στο πεδίο αντιμετώπισης των καρδιακών παθήσεων.
Η καρδιά είναι ανθεκτική
στον καρκίνο
Είναι αξιοσημείωτο ότι συγκεκριμένα η καρδιά φαίνεται να είναι ανθεκτική στον καρκίνο. «Πότε ήταν η τελευταία φορά που ακούσατε ότι κάποιος πάσχει από καρκίνο της καρδιάς; Πρόκειται για μια νόσο σχεδόν ανήκουστη» αναφέρει ο δρ Σούσμαν.
Αυτό δεν προκαλεί έκπληξη από εξελικτικής σκοπιάς. Αν στα καρδιακά κύτταρα γίνει ένα σοβαρό «μεταγραφικό» λάθος κατά την κυτταρική διαίρεση, με αποτέλεσμα το «ρολόι» να σταματήσει να χτυπά, δεν υπάρχει γυρισμός. Ετσι είναι απολύτως λογικό το ότι τα καρδιακά κύτταρα είναι άκρως προσεκτικά σε ό,τι αφορά τον πολλαπλασιασμό τους.
Είναι όμως αυτή ακριβώς η συνεχής έμφαση στη λεπτομέρεια που κάνει τα κύτταρα της καρδιάς να… εξουθενώνονται. Οπως εξηγεί ο δρ Σούσμαν, η ικανότητά τους να αυτοεπιδιορθώνονται και να γεννούν νέους αντικαταστάτες σταδιακά μειώνεται. Οταν ένα άτομο φθάσει σε μεγάλη ηλικία και αρχίσει να εκδηλώνει συμπτώματα καρδιακής νόσου που σχετίζεται με την ηλικία, τα καρδιακά κύτταρα έχουν ήδη ξεμείνει από καύσιμα και δεν είναι σε θέση να διαιρεθούν σωστά ώστε να προκύψουν νέα υγιή κύτταρα.
«Η ισορροπία μεταξύ της κυτταρικής γήρανσης και του κινδύνου για καρκίνο βρίσκεται στην… κόψη του ξυραφιού» σημειώνει ο ειδικός.
Ξεπερνώντας
την… κόψη του ξυραφιού
Τι θα γινόταν όμως αν μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τη βιοτεχνολογία για να ξεπεράσουμε (αλώβητοι) την κόψη του ξυραφιού; Να χρησιμοποιήσουμε, δηλαδή, τις ικανότητες πολλαπλασιασμού και επιβίωσης των καρκινικών κυττάρων προκειμένου να ανανεώσουμε τα καρδιακά προγονικά κύτταρα –έναν σπάνιο τύπο βλαστικών κυττάρων που δημιουργεί εσαεί νέα καρδιακά κύτταρα -, να τα κάνουμε να διαιρούνται ξανά, χωρίς να σχηματίζονται όγκοι;
Αυτός είναι ο στόχος ενός σκέλους της έρευνας του δρος Σούσμαν στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο. Ο ίδιος και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν μελέτη στα τέλη Μαΐου στην επιθεώρηση «Journal of Biological Chemistry» στην οποία εξερευνούσαν τα αποτελέσματα από τη χρήση του ενζύμου PIM, το οποίο είναι γνωστό ότι συνδέεται με την ανάπτυξη και την επιβίωση ορισμένων τύπων καρκινικών κυττάρων. Οι ειδικοί έκαναν το ένζυμο αυτό να υπερεκφράζεται σε πρόδρομα καρδιακά κύτταρα ποντικιών.
Ο ρόλος του PIM
Στα υγιή κύτταρα το PIM διευκολύνει τη διαίρεση των χρωμοσωμάτων, κάτι που αποτελεί «κλειδί» της διαδικασίας κυτταρικής διαίρεσης. Το γονίδιο που κωδικοποιεί για την παραγωγή του ενζύμου (ΡΙΜ1) είναι ένα πρωτο-ογκογονίδιο. Αυτό σημαίνει ότι από μόνο του δεν προκαλεί καρκίνο. Οταν όμως… ενώσει τις δυνάμεις του με ένα άλλο γονίδιο, το ΜΥC, ενισχύεται ο σχηματισμός όγκων.
Ευτυχώς ο συνδυασμός PΙΜ/MΥC δεν αποτελεί πρόβλημα στα πρόδρομα καρδιακά κύτταρα, γεγονός που δείχνει ότι μπορεί κάποιος να παρέμβει σε αυτά τα κύτταρα ώστε να υπερεκφράζουν το γονίδιο ΡΙΜ1 χωρίς να αυξάνεται ο κίνδυνος καρκίνου.
Αυτό ακριβώς έκανε η ομάδα του Σούσμαν. Τροποποίησε πρόδρομα καρδιακά κύτταρα ποντικών ώστε να υπερεκφράζουν το ΡΙΜ1 σε συγκεκριμένες τοποθεσίες μέσα στο κύτταρο με στόχο την προστασία ενάντια στις καρδιοπάθειες που συνδέονται με τη γήρανση.
Τα επιτυχημένα
αποτελέσματα στα ποντίκια
Και η προσπάθεια πέτυχε. Σε σύγκριση με ποντίκια της ομάδας ελέγχου τα ζώα που εμφάνιζαν υπερέκφραση του ΡΙΜ1 έζησαν περισσότερο και παρουσίασαν μεγαλύτερο κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Ηταν όμως ενδιαφέρον το γεγονός ότι το αποτέλεσμα ήταν διαφορετικό ανάλογα με την τοποθεσία του κυττάρου στην οποία υπερεκφραζόταν κάθε φορά το γονίδιο.
Οταν οι ερευνητές έκαναν το ΡΙΜ1 να υπερεκφράζεται στον πυρήνα των πρόδρομων κυττάρων, παρατήρησαν αυξημένο σχηματισμό νέων κυττάρων της καρδιάς. Οταν έκαναν το γονίδιο να υπερεκφράζεται σε μια διαφορετική περιοχή του κυττάρου, στα μιτοχόνδρια, παρατήρησαν ότι το ένζυμο για το οποίο κωδικοποιεί το γονίδιο σταματούσε τα φυσικά σήματα αυτοκαταστροφής του κυττάρου, με αποτέλεσμα να του χαρίζει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Η μία τεχνική λοιπόν ενίσχυε την κυτταρική διαίρεση ενώ η δεύτερη έβαζε φρένο στον κυτταρικό θάνατο. Στον άνθρωπο, ανάλογα με τις ανάγκες, η μία ή και οι δύο τεχνικές θα μπορούσαν να εφαρμοστούν ώστε να αποκαθίσταται η λειτουργία της καρδιάς.
Μελέτη σε ανθρώπινους ιστούς
Οι ερευνητές επανέλαβαν ήδη τα αποτελέσματα αυτά σε ανθρώπινους ιστούς που ελήφθησαν από ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια οι οποίοι είναι εξαρτημένοι από συσκευή υποβοήθησης της καρδιάς για να επιβιώσουν. Η ομάδα αναζητεί αυτή τη στιγμή χρηματοδότηση προκειμένου να διεξαγάγει κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους. Σχεδιάζει στο πλαίσιο των δοκιμών να λάβει πρόδρομα καρδιακά κύτταρα ασθενών, να τα τροποποιήσει ώστε να υπερεκφράζουν το ΡΙΜ1 και να τα επανεγχύσει στην καρδιά του κάθε ασθενούς με την ελπίδα ότι ο καρδιακός ιστός θα αναζωογονηθεί. «Προσπαθούμε ουσιαστικώς να γυρίσουμε πίσω το ρολόι των κυττάρων ώστε αυτά να έχουν μεγαλύτερες αναγεννητικές ικανότητες» λέει ο Σούσμαν και καταλήγει: «Κατανοώντας πώς και πού το PIM επιδρά στα κύτταρα, θα μπορούμε να δημιουργήσουμε εξειδικευμένα ένζυμα τα οποία θα προσφέρουν όλα τα οφέλη της νεότητας χωρίς τον κίνδυνο καρκίνου».

HeliosPlus