Οι καρδιακοί παλμοί σταματούν φυσικά τον καρκίνο της καρδιάς – Κλειδί για άλλους καρκίνους;
Η δύναμη ενός παλλόμενου καρδιακού μυός επηρεάζει τη λειτουργία των καρκινικών κυττάρων, αναστέλλοντας την ικανότητά τους να πολλαπλασιάζονται και να εξαπλώνονται, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Το εύρημα αυτό μπορεί να βοηθήσει στην εξήγηση γιατί ο καρκίνος της καρδιάς είναι τόσο σπάνιος, με λιγότερες από 2 περιπτώσεις ανά 100.000 άτομα ετησίως.
A βασική πρωτεΐνη σε αυτό το φαινόμενο είναι η Nesprin-2. Βρίσκεται στην εξωτερική μεμβράνη του πυρήνα ενός κυττάρου και ήταν ήδη γνωστό ότι ανιχνεύει και ανταποκρίνεται σε μηχανικές δυνάμεις. Τώρα, διαπιστώθηκε ότι η Nesprin-2 ανιχνεύει τη δύναμη των καρδιακών παλμών και εμποδίζει τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων.
Εκτός από την πιθανή εξήγηση της σπανιότητας του καρκίνου της καρδιάς, τα ευρήματα θα μπορούσαν να ανοίξουν το δρόμο για νέες θεραπείες και για άλλους καρκίνους, κατέληξαν οι ερευνητές στη μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στις 23 Απριλίου στο περιοδικό Science.
«Θα προσπαθήσουμε να αξιοποιήσουμε αυτή τη γνώση για να αναπτύξουμε μια μηχανική θεραπεία για τον καρκίνο», δήλωσε στη Live Science η συγγραφέας της μελέτης Serena Zacchigna, επικεφαλής του Εργαστηρίου Καρδιαγγειακής Βιολογίας στο Διεθνές Κέντρο Γενετικής Μηχανικής και Βιοτεχνολογίας στην Ιταλία.
Η Zacchigna και οι συνεργάτες της αναπτύσσουν επιδέσμους που μπορούν να τοποθετηθούν γύρω από όγκους στο δέρμα και στη συνέχεια να αναπαράγουν τη δύναμη ενός παλλόμενου καρδιακού μυός. Δεδομένου ότι ο μεταστατικός καρκίνος του δέρματος είναι ένας από τους πιο συχνούς καρκίνους που εξαπλώνονται στην καρδιά, αυτή είναι μια καλή πρώτη κλινική περίπτωση για να εξεταστεί, ανέφερε η Zacchigna.
Οι καρδιακοί παλμοί καταστέλλουν τον καρκίνο
Τόσο ο πρωτοπαθής καρκίνος της καρδιάς, που ξεκινά στην καρδιά, όσο και ο δευτεροπαθής καρκίνος της καρδιάς, που εξαπλώνεται στον καρδιακό μυ από άλλα μέρη, είναι αρκετά σπάνιοι. Ο λόγος αυτής της σπανιότητας αποτελούσε για καιρό μυστήριο.
Η μηχανική φόρτιση των καρδιακών παλμών, δηλαδή η φυσική δύναμη που ασκούν, έχει διαπιστωθεί ότι περιορίζει την ικανότητα του καρδιακού ιστού να αναγεννάται. Έτσι, η Zacchigna και οι συνεργάτες της θέλησαν να διαπιστώσουν εάν οι καρδιακοί παλμοί θα μπορούσαν επίσης να σταματήσουν τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων.
Αρχικά, εμφύτευσαν καρκινικά κύτταρα πνεύμονα σε εργαστηριακά ποντίκια για να παρατηρήσουν την ανάπτυξη και την εξάπλωση των κυττάρων. Οι καρδιές τους είτε παλμούν κανονικά είτε ήταν «χωρίς φορτίο», δηλαδή συνδεδεμένες με παροχή αίματος αλλά όχι ενεργά αντλώντας. Οι παλλόμενες καρδιές φάνηκε να αναστέλλουν την ανάπτυξη του καρκίνου, ενώ στις καρδιές χωρίς φορτίο παρατηρήθηκε μαζική υπερπλασία καρκινικών κυττάρων.
Η ομάδα διεξήγαγε παρόμοιο πείραμα με ιστό καρδιάς αρουραίου που καλλιεργήθηκε σε εργαστηριακά πιάτα. Διαπίστωσαν ότι η μεταβολή της ποσότητας της μηχανικής φόρτισης στον ιστό επηρέαζε τη συμπεριφορά των καρκινικών κυττάρων του πνεύμονα. Ο καρκίνος ανέπτυσσε και εξαπλωνόταν περισσότερο όταν η μηχανική φόρτιση μειωνόταν.
Για να κατανοήσουν την αιτία αυτού του φαινομένου, η ομάδα έλαβε δείγματα ιστών από ανθρώπους ασθενείς των οποίων ο καρκίνος πνεύμονα, παχέος εντέρου ή δέρματος είχε εξαπλωθεί στην καρδιά και σε άλλα όργανα. Χαρτογράφησαν τη γονιδιακή δραστηριότητα αυτών των καρκινικών κυττάρων και εστίασαν στην επιγενετική τους, δηλαδή στους «επιφανειακούς» δείκτες στο DNA που ελέγχουν ποια γονίδια ενεργοποιούνται.
Διαπίστωσαν ότι ορισμένοι επιγενετικοί δείκτες συνδέονταν με την ανάπτυξη του όγκου και επιβεβαίωσαν ότι οι καρδιακοί παλμοί μειώνουν αυτούς τους δείκτες που σχετίζονται με τον όγκο. Από εκεί, ταυτοποίησαν τη Nesprin-2 ως βασικό παράγοντα – η απενεργοποίηση της Nesprin-2 σε «παλλόμενο» καρδιακό ιστό αύξανε την υπερπλασία του καρκίνου.
Αυτά τα ευρήματα είναι τα πρώτα που δείχνουν ότι μηχανικές δυνάμεις πέραν του ίδιου του όγκου επηρεάζουν την ανάπτυξη και την εξάπλωση των καρκινικών κυττάρων, δήλωσε η Zacchigna. Η ικανότητα των μηχανικών δυνάμεων να αναστέλλουν την υπερπλασία του καρκίνου φαίνεται επίσης να είναι ένας γενικός μηχανισμός, καθώς «παρατηρήσαμε ότι αυτή η υπογραφή είναι κοινή σε πολλούς τύπους καρκίνου», είπε.
Πιθανές θεραπείες;
Αυτά τα ευρήματα έχουν «επακόλουθη σημασία», δήλωσε η Julie Phillippi, πρόεδρος καρδιοθωρακικής χειρουργικής και επικεφαλής του Εργαστηρίου Καρδιακής Έρευνας στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ, η οποία δεν συμμετείχε στην έρευνα.
Σε ένα email, δήλωσε στη Live Science ότι τα ευρήματα θα μπορούσαν επίσης να ρίξουν φως στον τρόπο αναγέννησης του καρδιακού ιστού με στοχευμένο τρόπο. Και επειδή ο καρκίνος της καρδιάς είναι τόσο σπάνιος, «αυτή η εργασία μπορεί να έχει ισχυρότερο αντίκτυπο στο πλαίσιο των καρκίνων σε άλλα όργανα», πρόσθεσε.
Το δυναμικό χρήσης μηχανικής διέγερσης σε αντικαρκινικές θεραπείες είναι μια «συναρπαστική ιδέα προς διερεύνηση», δήλωσε η Phillippi. Απαιτεί όμως καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι ιδιότητες του ιστού που περιβάλλει τα καρκινικά κύτταρα επηρεάζουν την ικανότητά τους να ανιχνεύουν μηχανικές δυνάμεις.
Με τους νέους «επιδέσμους κλονισμού του καρκίνου», η ομάδα ελπίζει να ξεκινήσει μια κλινική δοκιμή εντός τεσσάρων ετών. Για αυτό, θα χρειαστούν τα πρώτα πρωτότυπα αυτών των συστημάτων έτοιμα για ανθρώπινη χρήση, είπε η Zacchigna. Θα είναι κρίσιμο να προσδιοριστεί η σωστή στιγμή για την εφαρμογή της θεραπείας και οι ασθενείς που θα ωφεληθούν περισσότερο, σημείωσε.
Μια μεγάλη πρόκληση είναι η επιβεβαίωση ότι αυτή η μηχανική διέγερση είναι μια ασφαλής διαδικασία, είπε η Zacchigna.
«Ο φόβος μου είναι ότι πιέζοντας έναν όγκο μπορεί να ευνοήσουμε τη διάδοσή του», είπε. «Αυτό είναι κάτι που πρέπει πραγματικά να αποκλείσουμε πριν προχωρήσουμε.»
Μια άλλη προσέγγιση θα μπορούσε να είναι η εύρεση φαρμάκων που μπορούν να μιμηθούν τις επιγενετικές επιδράσεις των καρδιακών παλμών, χωρίς την ανάγκη μηχανικής διέγερσης. Η ομάδα διερευνά και αυτή την ιδέα.