Νέα μέθοδος προβλέπει τον κίνδυνο καρκίνου του ήπατος
Μια ομάδα ερευνητών υπό την καθοδήγηση του Xian-Yang Qin στο Κέντρο Ενοποιημένων Ιατρικών Επιστημών (IMS) της RIKEN στην Ιαπωνία, παρουσίασε μια καινοτόμο μέθοδο που προβλέπει τον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου του ήπατος. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences, αναδεικνύει τον ρόλο της πρωτεΐνης MYCN στην ανάπτυξη ηπατικών όγκων, ειδικά στον πιο θανατηφόρο υποτύπο καρκίνου του ήπατος.
Η σημασία της πρωτεΐνης MYCN
Ο καρκίνος του ήπατος, γνωστός και ως ηπατοκυτταρικός καρκίνος, ευθύνεται για πάνω από 800.000 θανάτους παγκοσμίως κάθε χρόνο. Η υψηλή θνησιμότητα οφείλεται στο γεγονός ότι ο καρκίνος συχνά παραμένει αδιάγνωστος μέχρι τα προχωρημένα στάδια, ενώ η πιθανότητα υποτροπής κυμαίνεται από 70% έως 80%. Στο πλαίσιο της αναζήτησης μιας αξιόπιστης μεθόδου πρόβλεψης των ηπατικών όγκων πριν αυτοί αναπτυχθούν, η ομάδα του Qin εστίασε στην πρωτεΐνη MYCN.
Η γονιδιακή έκφραση του MYCN έχει αναγνωριστεί ως παράγοντας που συμβάλλει στην ανάπτυξη καρκίνου του ήπατος από κατεστραμμένα ήπατα, ωστόσο οι μηχανισμοί πίσω από αυτή τη διαδικασία παρέμεναν ασαφείς. Οι ερευνητές υποστήριξαν ότι η υπερέκφραση του MYCN θα μπορούσε να είναι ένας ιδανικός βιοδείκτης για περαιτέρω μελέτη. Για να δοκιμάσουν την υπόθεσή τους, χρησιμοποίησαν ένα σύστημα ενέσεων που βασίζεται σε υδροδυναμική και εισήγαγαν το MYCN στο γονιδίωμα του ήπατος ποντικών.
Αποτελέσματα και ανακαλύψεις
Ανακαλύφθηκε ότι, όταν η ομάδα χρησιμοποίησε το σύστημα για να υπερεκφράσει το MYCN σε συνδυασμό με το πάντα ενεργό AKT, το 72% των ποντικών ανέπτυξε ηπατικούς όγκους εντός 50 ημερών. Οι όγκοι αυτοί παρουσίαζαν όλα τα χαρακτηριστικά του ανθρώπινου ηπατοκυτταρικού καρκίνου. Αντίθετα, δεν παρατηρήθηκαν όγκοι όταν οι γονιδιακές εκφράσεις γίνονταν ξεχωριστά.
Η κατανόηση του πώς οι πρώιμες περιβαλλοντικές ενδείξεις ενεργοποιούν την ηπατική καρκινογένεση είναι κρίσιμη για την ανάπτυξη στρατηγικών πρόληψης. Για να χαρτογραφήσουν το μικροπεριβάλλον, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη χωρική μεταγραφονομία, μια τεχνική που αποκαλύπτει ποια γονίδια ενεργοποιούνται σε συγκεκριμένες περιοχές του ιστού. Στη μελέτη τους, εντόπισαν μια ομάδα 167 γονιδίων που εκφράζονταν διαφορετικά σε τμήματα του ήπατος χωρίς όγκους, αλλά με αυξημένα επίπεδα MYCN, την οποία ονόμασαν “MYCN niche”.
Η πρόβλεψη του κινδύνου υποτροπής
Με βάση τα δεδομένα από τη χωρική μεταγραφονομία, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης που μπορεί να αναλύσει τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου προτύπου γονιδιακής έκφρασης και να προσδιορίσει αν αυτό αντιστοιχεί σε μια MYCN niche. Το μοντέλο αυτό έχει ακρίβεια 93% στην πρόβλεψη.
Το σκορ MYCN niche υπολογίστηκε επίσης για ανθρώπινες βάσεις δεδομένων ηπατοκυτταρικού καρκίνου. Οι ασθενείς με υψηλότερα σκορ παρουσίασαν μεγαλύτερο κίνδυνο υποτροπής και χειρότερες κλινικές εκβάσεις. Αυτή η σχέση ήταν πιο έντονη όταν το σκορ προήλθε από μη καρκινικό ιστό. Έτσι, το σκορ αυτό αποδεικνύει τη δυνατότητα πρόβλεψης της πρόγνωσης, βασισμένο σε μικροπεριβάλλοντα που προάγουν την ανάπτυξη όγκων.
Στο μέλλον, η ομάδα στοχεύει να αναλύσει περαιτέρω τους βιολογικούς μηχανισμούς που καταγράφονται από τα σκορ χωρικών χαρακτηριστικών που προκύπτουν από τη μηχανική μάθηση, προκειμένου να κατανοήσει πώς δημιουργούνται και διατηρούνται οι περιβάλλοντα που ευνοούν τον καρκίνο.
