Καρκίνος: Πώς τα αντιοξειδωτικά των όγκων εξασθενούν την άμυνα του ανοσοποιητικού

Νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι ορισμένα καρκινικά κύτταρα απελευθερώνουν αντιοξειδωτικές πρωτεΐνες, οι οποίες εξουδετερώνουν μόρια που χρειάζονται τα Τ κύτταρα για να αναγνωρίζουν και να καταστρέφουν όγκους. Τα ευρήματα ενδέχεται να οδηγήσουν σε νέες προσεγγίσεις για την ενίσχυση της ανοσοθεραπείας, ιδίως σε όγκους που δεν ανταποκρίνονται στις υπάρχουσες θεραπείες.

Οι ελεύθερες ρίζες έχουν συνδεθεί παραδοσιακά με βλάβες στα κύτταρα, γεγονός που έχει προκαλέσει ενδιαφέρον για το αν τα αντιοξειδωτικά μπορούν να συμβάλουν στην πρόληψη του καρκίνου. Η νέα μελέτη, ωστόσο, υποδεικνύει ότι τα δραστικά είδη οξυγόνου —μια ομάδα μορίων στην οποία περιλαμβάνονται οι ελεύθερες ρίζες— είναι απαραίτητα και για την ενεργοποίηση ορισμένων ανοσοκυττάρων.

Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Science και αναδεικνύουν έναν έως τώρα άγνωστο τρόπο με τον οποίο ο καρκίνος μπορεί να διαφεύγει από την άμυνα του οργανισμού.

Πώς οι όγκοι αδρανοποιούν τα ανοσοκύτταρα

Το ανοσοποιητικό σύστημα εντοπίζει και εξαλείφει απειλές, από βακτήρια και ιούς έως ανώμαλα κύτταρα που μπορεί να εξελιχθούν σε καρκίνο. Σημαντικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία έχουν τα Τ κύτταρα, τα οποία μπορούν να αναγνωρίζουν και να καταστρέφουν καρκινικά κύτταρα.

Για να ενεργοποιηθούν και να επιτεθούν, τα Τ κύτταρα χρειάζονται χημικά σήματα. Μικρές ποσότητες δραστικών ειδών οξυγόνου παρέχουν ορισμένα από αυτά τα σήματα, βοηθώντας τα κύτταρα να περάσουν σε κατάσταση επίθεσης.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ στο Ηνωμένο Βασίλειο και το Πανεπιστήμιο Υγείας και Επιστήμης του Όρεγκον στις ΗΠΑ διαπίστωσαν ότι οι όγκοι μπορούν να παρεμβαίνουν σε αυτή τη διαδικασία. Εξετάζοντας το υγρό γύρω από τα κύτταρα όγκων που είχαν αναπτυχθεί σε ποντίκια, βρήκαν ότι τα καρκινικά κύτταρα δημιουργούν συνθήκες που εμποδίζουν τα γειτονικά Τ κύτταρα να ενεργοποιηθούν.

Κεντρικό ρόλο έχει η φυσική αντιοξειδωτική πρωτεΐνη Peroxiredoxin 1 (PRDX1). Τα καρκινικά κύτταρα απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες της πρωτεΐνης στο περιβάλλον τους, όπου αυτή απομακρύνει τα δραστικά είδη οξυγόνου που χρειάζονται τα Τ κύτταρα. Χωρίς αυτά τα σήματα ενεργοποίησης, τα ανοσοκύτταρα είναι λιγότερο αποτελεσματικά στην καταστροφή του καρκίνου.

Με αυτόν τον τρόπο, οι όγκοι χρησιμοποιούν τα αντιοξειδωτικά σαν χημική ασπίδα, αποδυναμώνοντας την ανοσολογική απόκριση που θα μπορούσε να απειλήσει την επιβίωσή τους.

Η αφαίρεση της αντιοξειδωτικής ασπίδας επιβράδυνε την ανάπτυξη των όγκων

Για να εξετάσουν αν αυτός ο μηχανισμός μπορεί να διαταραχθεί, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την τεχνολογία γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR σε καρκινικά κύτταρα ποντικών. Τα τροποποιημένα κύτταρα δεν μπορούσαν πλέον να παράγουν PRDX1, επιτρέποντας στην ομάδα να μελετήσει τι συμβαίνει όταν οι όγκοι χάνουν την ικανότητα να απελευθερώνουν την αντιοξειδωτική πρωτεΐνη.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, χωρίς PRDX1, τα ανοσοκύτταρα γίνονταν πιο ενεργά και η ανάπτυξη των όγκων μειωνόταν. Το εύρημα υποδηλώνει ότι η παρέμβαση στην πρωτεΐνη μπορεί να αποκαταστήσει μέρος της ικανότητας του ανοσοποιητικού να επιτίθεται στον καρκίνο.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν αν και οι ανθρώπινοι καρκίνοι χρησιμοποιούν την ίδια στρατηγική. Ανέλυσαν διαθέσιμα δεδομένα για πρωτεΐνες που απελευθερώνουν ανθρώπινες καρκινικές κυτταρικές σειρές, μελέτησαν μοτίβα γονιδιακής δραστηριότητας σε χιλιάδες ανθρώπινους όγκους και εξέτασαν υγρό που είχε συλλεχθεί από όγκους οι οποίοι αφαιρέθηκαν χειρουργικά από ασθενείς.

Και οι τρεις ερευνητικές προσεγγίσεις υποστήριξαν το ίδιο συμπέρασμα: οι ανθρώπινοι καρκίνοι απελευθερώνουν επίσης PRDX1 στο περιβάλλον τους, όπου μπορεί να εξουδετερώσει τα δραστικά είδη οξυγόνου στα οποία βασίζονται τα Τ κύτταρα για να καταπολεμήσουν τον καρκίνο.

Ο Δρ Xan Wesolowski, ένας από τους κύριους συγγραφείς της μελέτης από το Τμήμα Παθολογίας του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, εξήγησε πώς η ανακάλυψη αμφισβητεί τη συμβατική αντίληψη για αυτά τα μόρια:

«Συνήθως θεωρούμε τα δραστικά είδη οξυγόνου αποκλειστικά επιβλαβή παραπροϊόντα του μεταβολισμού. Όμως, κατανοούμε ολοένα περισσότερο ότι επιτελούν σημαντικές λειτουργίες μέσα στα κύτταρα και ότι τα Τ κύτταρα τα χρειάζονται για να ενεργοποιηθούν. Η μελέτη μας διευρύνει αυτή την εικόνα, αποκαλύπτοντας ότι οι όγκοι μπορούν να εκμεταλλευτούν αυτή την εξάρτηση για να αποφύγουν την εξάλειψή τους».

Νέα πιθανή προσέγγιση για πιο αποτελεσματική ανοσοθεραπεία

Οι θεραπείες κατά του καρκίνου εστιάζουν όλο και περισσότερο στην υποστήριξη του ανοσοποιητικού συστήματος, ώστε να αναγνωρίζει και να εξαλείφει τα καρκινικά κύτταρα. Οι ανοσοθεραπείες έχουν φέρει εντυπωσιακά αποτελέσματα σε ορισμένους ασθενείς, αλλά πολλοί άλλοι έχουν μικρό ή καθόλου όφελος.

Η νέα έρευνα εντοπίζει έναν πιθανό λόγο για τον οποίο ορισμένοι όγκοι μπορούν να αντιστέκονται στις ανοσολογικές επιθέσεις. Απελευθερώνοντας PRDX1, τα καρκινικά κύτταρα ενδέχεται να καταστέλλουν τα ίδια Τ κύτταρα που οι ανοσοθεραπείες έχουν σχεδιαστεί να ενεργοποιούν.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η παρεμπόδιση της παραγωγής αυτού του αντιοξειδωτικού από τα καρκινικά κύτταρα βελτίωσε την ανταπόκριση στην ανοσοθεραπεία σε πειραματικά μοντέλα. Ορισμένοι όγκοι που προηγουμένως αντιστέκονταν στη θεραπεία ανταποκρίθηκαν όταν διαταράχθηκε η αντιοξειδωτική τους άμυνα.

Ο καθηγητής Rahul Roychoudhuri, επίσης από το Τμήμα Παθολογίας του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, δήλωσε ότι τα ευρήματα αναδεικνύουν έναν πιθανό στόχο για μελλοντικές θεραπείες:

«Βρήκαμε έναν νέο τρόπο με τον οποίο οι καρκίνοι απενεργοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα. Όταν μπλοκάρουμε αυτή τη διαδικασία, όγκοι που δεν ανταποκρίνονται σε ορισμένες ανοσοθεραπείες αρχίζουν να ανταποκρίνονται στη θεραπεία. Αυτό μας δείχνει ότι πρόκειται για μια οδό που αξίζει να στοχευθεί θεραπευτικά και ότι υπάρχουν αρκετοί τρόποι με τους οποίους θα μπορούσαμε να το πετύχουμε».

Η ανακάλυψη δημιουργεί επίσης το ενδεχόμενο να ενισχυθεί η ανοσολογική απόκριση με διαφορετικού τύπου χημική προσέγγιση. Ο Δρ Robert Eil από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Υγείας και Επιστήμης του Όρεγκον δήλωσε: «Η μελέτη μας υποδεικνύει έναν πιθανό τρόπο ενίσχυσης των ανοσοθεραπειών με Τ κύτταρα. Αντί να χρησιμοποιούνται αντιοξειδωτικά, ίσως οι προοξειδωτικές ουσίες μπορούν να κινητοποιήσουν τα Τ κύτταρα ώστε να δράσουν κατά των καρκινικών κυττάρων».

Τι σημαίνουν τα ευρήματα για τα αντιοξειδωτικά συμπληρώματα

Τα αποτελέσματα ενδέχεται να βοηθήσουν να εξηγηθεί ένα μακροχρόνιο ερώτημα σχετικά με τα αντιοξειδωτικά συμπληρώματα. Τα αντιοξειδωτικά προβάλλονται συχνά για την ικανότητά τους να εξουδετερώνουν τα δραστικά είδη οξυγόνου και να προστατεύουν τα κύτταρα από βλάβες. Επειδή αυτά τα μόρια μπορούν να συμβάλλουν σε διαδικασίες που σχετίζονται με την ανάπτυξη καρκίνου, οι ερευνητές έχουν εξετάσει αν η λήψη συμπληρωμάτων μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο.

Ωστόσο, αρκετές μεγάλες τυχαιοποιημένες κλινικές δοκιμές δεν έχουν δείξει τέτοια προστασία. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η λήψη αντιοξειδωτικών συμπληρωμάτων έχει συσχετιστεί ακόμη και με χειρότερα αποτελέσματα.

Τα νέα ευρήματα υποδεικνύουν μία πιθανή εξήγηση: παρότι τα δραστικά είδη οξυγόνου μπορούν να προκαλέσουν βλάβες στα κύτταρα, βοηθούν επίσης στην ενεργοποίηση της ανοσολογικής άμυνας κατά του καρκίνου. Η υπερβολική απομάκρυνσή τους μπορεί, χωρίς πρόθεση, να επηρεάσει την ικανότητα του ανοσοποιητικού να αναγνωρίζει και να καταστρέφει όγκους.

Η μελέτη δεν αποδεικνύει ότι τα αντιοξειδωτικά συμπληρώματα γενικά προάγουν τον καρκίνο. Αναδεικνύει, όμως, πόσο σημαντικό είναι να κατανοήσουμε πώς δρουν αυτά τα μόρια σε διαφορετικά βιολογικά περιβάλλοντα.

Οι ερευνητές τονίζουν ότι τα πειραματικά ευρήματα βρίσκονται ακόμη σε προκλινικό στάδιο. Παρότι εντοπίστηκαν ενδείξεις του ίδιου αντιοξειδωτικού μηχανισμού σε ανθρώπινους καρκίνους, οι πιθανές θεραπευτικές προσεγγίσεις δεν έχουν ακόμη αποδειχθεί ασφαλείς ή αποτελεσματικές σε ασθενείς.

Όσοι ζουν με καρκίνο δεν θα πρέπει να αλλάξουν τη διατροφή τους, τη χρήση συμπληρωμάτων ή τη θεραπεία τους με βάση αυτά τα ευρήματα χωρίς να συμβουλευτούν τον γιατρό τους.

Η έρευνα υποστηρίχθηκε κυρίως από το Medical Research Council, το European Research Council, το Wellcome και τα National Institutes of Health/National Cancer Institute.