Νέα αντικαρκινική θεραπεία διέλυσε όγκους χωρίς να καταστρέψει υγιή κύτταρα

Έναν διαφορετικό τρόπο αντιμετώπισης του καρκίνου, βασισμένο στην τεχνολογία CRISPR, που είναι γνωστή για τη δυνατότητα επέμβασης στο DNA, παρουσιάζει μια νέα επιστημονική μελέτη. Σε αυτήν συμμετέχει και η Jennifer Doudna, που είχε βραβευτεί με Νόμπελ Χημείας το 2020 για την ανάπτυξη του CRISPR-Cas9. Αυτή τη φορά οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα διαφορετικό ένζυμο, το Cas12a2, το οποίο φαίνεται να έχει μια πολύ πιο επιθετική αλλά και στοχευμένη δράση κατά των καρκινικών κυττάρων.

Η βακτηριακή άμυνα που μετατράπηκε σε θεραπευτικό εργαλείο 

Η βασική ιδέα είναι η εξής: το Cas12a2 μπορεί να «αναγνωρίσει» συγκεκριμένα γενετικά σήματα που υπάρχουν μόνο στα καρκινικά κύτταρα. Μόλις εντοπίσει αυτά τα σήματα, ενεργοποιείται και αρχίζει να καταστρέφει το γενετικό υλικό του κυττάρου, δηλαδή το DNA και τις δομές που το περιβάλλουν. Στην πράξη, το κύτταρο χάνει τη δυνατότητα να λειτουργήσει και τελικά πεθαίνει.

Το σημαντικό στοιχείο εδώ είναι ότι πολλοί καρκίνοι προκαλούνται από μεταλλάξεις σε γονίδια-«φρένα» της κυτταρικής ανάπτυξης, όπως το TP53. Το συγκεκριμένο γονίδιο έχει υποστεί βλάβες σχεδόν στο μισό των καρκίνων συνολικά, και σε ορισμένους τύπους, όπως σε καρκίνους ωοθηκών και παγκρέατος, εμφανίζεται ακόμη πιο συχνά. Το πρόβλημα είναι ότι τέτοιες μεταλλάξεις θεωρούνται πολύ δύσκολο να αντιμετωπιστούν με κλασικά φάρμακα, επειδή δεν υπάρχει εύκολος «στόχος» πάνω στην αλλοιωμένη πρωτεΐνη για να δράσει ένα φάρμακο.

Η νέα προσέγγιση δεν στοχεύει στην προβληματική πρωτεΐνη, όπως κάνουν τα περισσότερα φάρμακα. Αντίθετα, χρησιμοποιεί έναν γενετικό μηχανισμό που ενεργοποιείται μόνο όταν ανιχνεύσει συγκεκριμένα RNA σήματα που σχετίζονται με τον καρκίνο. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να στοχεύσει τα καρκινικά κύτταρα με μεγαλύτερη ακρίβεια, αφήνοντας τα υγιή ανέπαφα.

Το Cas12a2 προέρχεται από βακτήρια, όπου λειτουργεί ως αμυντικός μηχανισμός απέναντι σε ιούς. Εκεί, όταν εντοπίζει ιικό γενετικό υλικό, καταστρέφει το DNA του εισβολέα αλλά συχνά οδηγεί και στον θάνατο του ίδιου του βακτηρίου. Οι επιστήμονες αξιοποίησαν αυτή τη «καταστροφική» λειτουργία και την επαναπρογραμμάτισαν, ώστε να ενεργοποιείται μόνο σε καρκινικά κύτταρα.

Πώς οι μεταλλάξεις TP53, EGFR και MYC έγιναν στόχοι μιας νέας γενετικής προσέγγισης 

Στο εργαστήριο, οι ερευνητές κατάφεραν να «εκπαιδεύσουν» το Cas12a2 ώστε να αναγνωρίζει συγκεκριμένες μεταλλάξεις ή ανώμαλα αυξημένα επίπεδα γονιδίων που σχετίζονται με τον καρκίνο, όπως τα TP53, EGFR και MYC. Όταν το ένζυμο εντόπιζε αυτά τα σήματα, ενεργοποιούσε μια αλυσιδωτή αντίδραση καταστροφής του DNA μέσα στο κύτταρο.

Από τα πειράματα στο εργαστήριο έως τα πρώτα αποτελέσματα σε ζώα με καρκίνο 

Σε πειράματα με ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα στο εργαστήριο, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι τα κύτταρα σταματούσαν να αναπτύσσονται και τελικά πέθαιναν, ενώ ο πυρήνας τους υπέστη σοβαρές βλάβες. Αντίθετα, τα υγιή κύτταρα δεν επηρεάζονταν. Στη συνέχεια, η θεραπευτική προσέγγιση δοκιμάστηκε και σε ποντίκια με καρκίνο στο ήπαρ και στους πνεύμονες. Το σύστημα μεταφέρθηκε στα κύτταρα μέσω μικροσκοπικών λιπιδικών σωματιδίων. Τα αποτελέσματα έδειξαν μείωση στο μέγεθος των όγκων, επιβράδυνση της εξέλιξης της νόσου και καθυστέρηση στη μετάσταση.

Το πιο σημαντικό εύρημα της μελέτης είναι ότι, παρόλο που το TP53 είναι από τις πιο συχνές καρκινικές μεταλλάξεις, μέχρι σήμερα δεν υπάρχει εγκεκριμένη θεραπεία που να το στοχεύει άμεσα. Η νέα αυτή προσέγγιση ανοίγει τον δρόμο για θεραπείες που βασίζονται στην ακριβή αναγνώριση γενετικών αλλαγών και στην επιλεκτική καταστροφή των καρκινικών κυττάρων.