Oamenii de ştiinţă au descoperit că modelele de dezvoltare stabilite înainte de naştere pot influenţa riscul de cancer de-a lungul vieţii, independent de moştenirea genetică. Un nou studiu, realizat de Institutul Van Andel (VAI), din Statele Unite, sugerează că mici diferenţe din primele etape ale dezvoltării - chiar înainte de naştere - ar putea determina riscul de cancer mai târziu în viaţă. Această descoperire pune la îndoială ceea ce credeam că ştim despre cancer, care a fost considerat în mod tradiţional în principal o boală cauzată de mutaţii genetice care se acumulează pe măsură ce îmbătrânim, şi ar putea explica de ce unii oameni sunt mai predispuşi la cancer decât alţii.
Riscul unei persoane de a face cancer de-a lungul vieţii poate începe chiar înainte de a se naşte, se arată într-un studiu inovator, realizat de oamenii de ştiinţă de la VAI.
În centrul acestei descoperiri se află epigenetica, un set de întrerupătoare care pot activa sau dezactiva genele fără a schimba genele în sine. Aceste întrerupătoare ajută la controlul instrucţiunilor din ADN-ul nostru care sunt executate şi care rămân latente. Atunci când aceste comutatoare nu funcţionează corect, pot apărea probleme de sănătate, inclusiv cancerul.
Cercetarea, publicată recent în revista Nature Cancer, a identificat două stări epigenetice distincte care apar în timpul dezvoltării şi sunt legate de riscul de cancer. Una dintre aceste stări este asociată cu un risc mai scăzut de-a lungul vieţii, în timp ce cealaltă este asociată cu un risc mai mare.
În cazul în care, cancerul se dezvoltă în starea de risc mai scăzut, este mai probabil să fie o tumoră malignă lichidă, cum ar fi leucemia sau limfomul, iar dacă se dezvoltă în starea de risc mai ridicat, este mai probabil să fie o tumoră solidă, cum ar fi cancerul pulmonar sau de prostată.
Echipa de cercetare s-a concentrat asupra unui anumit comutator-operator numit TRIM28. Folosind şoareci cu niveluri reduse de TRIM28, ei au descoperit ceva fascinant: şoarecii identici s-au dezvoltat în mod natural în două grupuri distincte cu riscuri diferite de cancer, deşi aveau exact aceleaşi gene. Un grup avea tendinţa de a fi mai uşor în greutate, în timp ce celălalt era mai greu; însă diferenţele reale erau mult mai profunde decât aspectul.
Şi mai interesant a fost modul în care aceste diferenţe au afectat tipurile de cancer care s-au dezvoltat. Şoarecii dintr-un grup erau mai predispuşi să dezvolte cancere de sânge precum leucemia, în timp ce celălalt grup a prezentat rate mai ridicate de tumori solide, precum cancerul pulmonar sau de prostată. Aceste diferenţe au putut fi detectate în probele de ţesut prelevate când şoarecii aveau doar 10 zile - cu mult înainte de apariţia oricăror semne vizibile de boală.
„Deoarece majoritatea cancerelor apar mai târziu în viaţă şi sunt înţelese ca boli de mutaţie, sau genetice, nu a existat o concentrare profundă asupra modului în care dezvoltarea ar putea modela riscul de cancer. Descoperirile noastre schimbă acest lucru”, a declarat luni, J. Andrew Pospisilik, preşedinte al departamentului de epigenetică al VAI şi autor corespondent al studiului, într-un comunicat al Institutului.
Atunci când oamenii de ştiinţă au analizat bazele de date privind cancerul la om, au găsit modele comparabile cu aceste descoperiri. Pacienţii cu modificări în versiunile umane ale genelor afectate la şoareci au avut tendinţa de a avea rezultate mai proaste în ceea ce priveşte cancerul, ceea ce sugerează că aceste modele de viaţă timpurie ar putea fi importante şi în cancerul uman.
Identificarea acestor două stări diferite din punct de vedere epigenetic indică „o lume cu totul nouă de studiu a fundamentelor cancerului", spune cercetătorul.
Riscul de cancer creşte pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, datorită unei acumulări de deteriorări ale ADN-ului şi a altor factori. Totuşi, nu toate celulele anormale ajung să devină cancer. În ultimii ani, oamenii de ştiinţă au identificat alte influenţe, cum ar fi erorile epigenetice, ca factori suplimentari care contribuie la apariţia cancerului.
Epigenetica include procesele care afectează modul şi momentul în care instrucţiunile din ADN sunt executate. Problemele epigenetice pot deraia procesele de control al calităţii celulare, permiţând celulelor bolnave să supravieţuiască şi să se răspândească.
Laboratorul VAI a descoperit că şoarecii cu niveluri reduse ale genei Trim28 pot avea unul dintre cele două tipare de mărci epigenetice pe genele legate de cancer, în ciuda faptului că sunt identici în rest. Aceste tipare sunt stabilite în timpul dezvoltării. Intensitatea acestor tipare determinând care dintre cele două stări de risc de cancer apare.
„Descoperirile noastre arată că rădăcinile cancerului pot începe în timpul perioadei sensibile de dezvoltare, oferind o nouă perspectivă pentru studierea bolii şi noi opţiuni potenţiale pentru diagnostic şi tratament”, explică Ilaria Panzeri, doctor în ştiinţe, cercetător în cadrul Laboratorului VAI şi primul autor al studiului.
Echipa a găsit dovezi ale celor două stări epigenetice în toate ţesuturile din organism, ceea ce sugerează că riscul epigenetic de dezvoltare poate fi comun în toate cancerele.În viitor, cercetătorii intenţionează să exploreze efectele acestor două stări epigenetice asupra tipurilor individuale de cancer.
Înţelegerea acestor tipare de dezvoltare timpurie ar putea conduce la noi modalităţi de identificare a riscului de cancer la vârste fragede şi de elaborare a unor strategii preventive, care ar putea opri cancerul înainte de a începe.
Ceea ce face acest studiu deosebit de interesant este potenţialul său pentru prevenirea cancerului. Dacă medicii ar putea identifica aceste tipare de risc la începutul vieţii, ar putea fi capabili să dezvolte strategii de prevenire a cancerului înainte ca acesta să apară. Este ca şi cum am avea un sistem de avertizare timpurie care ar putea ajuta la identificarea persoanelor care ar putea beneficia cel mai mult de un screening îmbunătăţit sau de măsuri preventive.
Mai sunt încă multe de făcut, dar acest studiu marchează un pas cheie către înţelegerea - şi eventual prevenirea - cancerului încă de la primele sale origini.
Rezumatul cercetării
Oamenii de ştiinţă au studiat şoarecii cu o versiune modificată a genei TRIM28 timp de 70 de săptămâni - aproximativ echivalent cu urmărirea oamenilor din copilărie până la vârsta mijlocie. Ei au măsurat periodic compoziţia corporală şi au urmărit dezvoltarea tumorilor. Analizând eşantioane de ţesut prelevate în momente diferite, inclusiv atunci când şoarecii aveau doar 10 zile, cercetătorii au putut vedea în ce măsură modelele din primii ani de viaţă au legătură cu riscul ulterior de cancer.
Rezultate
Studiul a arătat că şoarecii cu TRIM28 redus s-au dezvoltat în mod natural în două grupuri cu riscuri diferite de cancer. Şoarecii mai uşori au dezvoltat cancer mai repede şi au fost mai predispuşi la mai multe tipuri de cancer. Analizând ADN-ul de la şoareci foarte tineri, cercetătorii au putut estima cărui grup vor aparţine, ceea ce sugerează că aceste tipare sunt stabilite foarte devreme în viaţă.
Limitări
Deşi această cercetare este interesantă, este important de reţinut că a fost realizată în principal pe şoareci masculi, deoarece femelele au prezentat rate mai scăzute de cancer, ceea ce a îngreunat studiul tiparelor. De asemenea, deşi constatările sugerează că aceste modele timpurii din viaţă sunt importante pentru riscul de cancer, sunt necesare mai multe cercetări pentru a înţelege exact cum funcţionează la om.
Concluzii
Această descoperire ar putea schimba modul în care ne gândim la prevenirea cancerului. În loc să se concentreze doar pe factorii de stil de viaţă, cum ar fi dieta şi exerciţiile fizice, sau pe factorii genetici de risc pe care îi moştenim de la părinţi, oamenii de ştiinţă ar putea acum să analizeze modalităţile de influenţare a acestor tipare timpurii de dezvoltare care afectează riscul de cancer. Deşi această cercetare se află încă în stadiu incipient, ea deschide noi posibilităţi pentru înţelegerea şi eventuala prevenire a cancerului.
Finanţare
Studiul a fost finanţat de Societatea Max Planck, Consiliul European pentru Cercetare, Institutul Van Andel, Institutele Naţionale de Sănătate (NIH), din Statele Unite, şi Fundaţia Chan Zuckerberg.
