Μια πρόσφατη έρευνα που πραγματοποίησε μια κοινή ομάδα επιστημόνων από το MRC Laboratory of Medical Sciences (LMS), το Imperial College London και το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας ανοίγει νέους δρόμους στην αντίληψή μας για τον καρκίνο και τη θεραπεία του. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι μικρόβια που σχετίζονται με όγκους παράγουν ένα μεταβολίτη που μπορεί να επιβραδύνει την πρόοδο του καρκίνου και να ενισχύσει την αποτελεσματικότητα της χημειοθεραπείας.

Το υπόβαθρο: οι μικροοργανισμοί στους όγκους

Όλοι γνωρίζουμε ότι υπάρχουν μικροβιακά οικοσυστήματα στο δέρμα και στο εντερικό σύστημα. Ωστόσο, πιο πρόσφατα, έχει γίνει φανερό ότι υπάρχουν και μικρόβια μέσα και γύρω από τους όγκους — ένα μέρος του λεγόμενου “tumor-associated microbiome” (μικροβίωμα σχετιζόμενο με όγκους).

Αυτό το μικροβίωμα δεν είναι απλώς παθητικός παρατηρητής: φαίνεται πως αλληλεπιδρά ενεργά με τα καρκινικά κύτταρα, επηρεάζοντας την ανάπτυξη του όγκου και την αντίδραση στη θεραπεία. Η μελέτη επικεντρώνεται σε βακτήρια που σχετίζονται με τον καρκίνο του παχέος εντέρου.

Η ανακάλυψη του 2-Methylisocitrate (2-MiCit)

Η σημαντική ανακάλυψη είναι ένα μόριο που παράγεται από Escherichia coli (E. coli) — το 2-Methylisocitrate (συντομογραφικά 2-MiCit). Το μόριο αυτό φαίνεται να “συνεργάζεται” με τη χημειοθεραπεία: συγκεκριμένα με το φάρμακο 5-fluorouracil (5-FU), το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως στη θεραπεία του καρκίνου του παχέος εντέρου.

Με πειράματα σε C. elegans (ένα είδος νηματοειδούς), οι ερευνητές εξέτασαν πάνω από 1.100 συνθήκες και βρήκαν ότι η παρουσία του 2-MiCit ενίσχυε την επίδραση της 5-FU. Επιπλέον, η ικανότητα παραγωγής του 2-MiCit επιβεβαιώθηκε στο μικροβίωμα όγκων ασθενών.

Για να επαληθεύσουν τα αποτελέσματα, οι επιστήμονες δοκίμασαν το μόριο και σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα και σε μοντέλο μυγών (flies) με καρκίνο του παχέος εντέρου. Τα αποτελέσματα ήταν ενθαρρυντικά: το 2-MiCit δεν μόνο έδειξε ισχυρές αντικαρκινικές ιδιότητες, αλλά στα ζώα αύξησε το χρόνο επιβίωσης.

Μηχανισμός δράσης

Πώς δρα το 2-MiCit; Η έρευνα δείχνει ότι το μόριο παρεμβαίνει στη λειτουργία της μυτοχονδριακής ενζυμικής δράσης των καρκινικών κυττάρων. Τα μιτοχόνδρια είναι τα “εργοστάσια” παραγωγής ενέργειας των κυττάρων και είναι κρίσιμα για την επιβίωση των κυττάρων. Όταν το 2-MiCit αναστέλλει ένα κρίσιμο ένζυμο στα μιτοχόνδρια, προκαλεί βλάβες στο DNA των καρκινικών κυττάρων και ενεργοποιεί μονοπάτια που μειώνουν την πρόοδο του καρκίνου. Αυτή η δράση γίνεται ακόμα πιο ισχυρή όταν συνδυάζεται με το 5-FU, παράγοντας μια συνεργιστική επίδραση — ο συνδυασμός είναι πιο αποτελεσματικός από καθένα μόνο του.

Τεχνητά μόρια και εφαρμογές

Ένα πολύ ενδιαφέρον στοιχείο της μελέτης είναι ότι οι ερευνητές δεν έμειναν μόνο στη φυσική μορφή του 2-MiCit. Με τη βοήθεια χημικών (φαρμακευτικών) τροποποιήσεων, δημιούργησαν συνθετικές εκδόσεις που αποδείχθηκαν ακόμη πιο ισχυρές στην καταπολέμηση των καρκινικών κυττάρων. Αυτό ανοίγει το δρόμο για την πιθανότητα δημιουργίας νέων φαρμάκων βασισμένων σε φυσικά προϊόντα μικροβίων, με βελτιωμένη δραστικότητα.

Σημασία και προοπτικές

Η ανακάλυψη αυτή έχει πολλαπλές συνέπειες:

1. Νέα θεραπευτική στρατηγική: Συνδυασμοί χημειοθεραπείας με μόρια που παράγονται από μικροβιακά οικοσυστήματα των όγκων μπορεί να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα, μειώνοντας πιθανόν τη δόση ή τις παρενέργειες.

2. Προσωποποιημένη ιατρική: Ο κάθε ασθενής έχει διαφορετικό μικροβίωμα. Η δυνατότητα να λαμβάνεται υπόψη η μικροβιακή σύνθεση του όγκου θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο στοχευμένες και πιο αποδοτικές θεραπείες. medicalxpress.com

3. Βασική έρευνα: Καθώς κατανοούμε περισσότερα για τη “χημική συζήτηση” ανάμεσα στα βακτήρια και τα καρκινικά κύτταρα, αναδεικνύονται νέοι στόχοι για παρεμβάσεις — ένζυμα, μεταβολίτες, ρυθμιστικές οδοί.

4. Ανάπτυξη φαρμάκων: Το συνθετικό 2-MiCit ή παράγωγά του αποτελούν πιθανές θεραπείες του μέλλοντος, αν οι δοκιμές σε ζωικά μοντέλα και σε κλινικές έρευνες είναι επιτυχημένες.

Προκλήσεις & όρια

Παρά το μεγάλο δυναμικό, υπάρχουν σημαντικά θέματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν:

• Οι μελέτες μέχρι στιγμής είναι κυρίως σε πειραματικά μοντέλα (κυτταρικές σειρές, μύγες, C. elegans)· η μετάβαση σε ανθρώπινες κλινικές δοκιμές είναι κρίσιμη.

• Πρέπει να αξιολογηθεί με ασφάλεια η τοξικότητα και οι πιθανές παρενέργειες του 2-MiCit και των συνθετικών παραγώγων όταν χορηγούνται σε ανθρώπους.

• Η μικροβιακή ποικιλότητα των ασθενών μπορεί να διαφέρει πολύ· κάποια άτομα μπορεί να μην έχουν βακτήρια ικανά να παράγουν το 2-MiCit. Αυτό εγείρει το θέμα της εξατομίκευσης της θεραπείας.

• Η ρύθμιση της παραγωγής μεταβολιτών εντός του όγκου και η διατήρηση του μικροβιώματος σε λειτουργική κατάσταση μέσα στο Περιβάλλον του όγκου απαιτούν περαιτέρω μελέτη.

Η έρευνα αυτή αποκαλύπτει ότι τα μικρόβια δεν είναι μόνο “παρατηρητές” στο περιβάλλον των όγκων, αλλά μπορούν να γίνουν ενεργοί παράγοντες στην καταπολέμηση του καρκίνου. Το 2-Methylisocitrate, ένας μεταβολίτης από βακτήρια που συνυπάρχουν με όγκους, δείχνει ότι η αξιοποίηση της λειτουργίας του μικροβιώματος μπορεί να ενισχύσει τη χημειοθεραπεία και να ανοίξει νέες προοπτικές στη θεραπεία.

Αν όλα εξελιχθούν όπως δείχνουν τα πρώτα αποτελέσματα, μπορεί να έχουμε στο μέλλον φάρμακα που “συνεργάζονται” με τα βακτήρια των όγκων για να είναι πιο αποδοτικά και ασφαλή. Η μελέτη αυτή είναι ένα ακόμα βήμα προς την ολιστική προσέγγιση της ανθρώπινης υγείας, όπου δεν βλέπουμε μόνο τον όγκο ή τον όρο ασθένειας, αλλά το σύνολο: τον οργανισμό + το μικροβίωμα + τις χημικές διεργασίες που τους συνδέουν.