Καρκίνος: Φάρμακα με τη βοήθεια της Τεχνητής Νοημοσύνης, ενδείξεις και πρόληψη

Το μέγεθος έχει σημασία στο μελάνωμα

Ενα αναπάντεχο εύρημα βρετανών επιστημόνων του Institute of Cancer Research του Λονδίνου θα μπορούσε να συμβάλει στην επιλογή αποτελεσματικών θεραπειών για το μελάνωμα, μια μορφή καρκίνου του δέρματος. Το μελάνωμα προκύπτει από την κακοήθη εξαλλαγή συγκεκριμένων δερματικών κυττάρων, τα οποία ονομάζονται μελανοκύτταρα και έχει διαπιστωθεί ότι κομβικό ρόλο σε αυτή την εξαλλαγή έχουν δύο γονίδια, τα BRAF και NRAS. Οι ερευνητές εξέτασαν τεράστιους αριθμούς καρκινικών κυττάρων που παράγονται από μελανοκύτταρα που φέρουν τις παραπάνω μεταλλάξεις και διαπίστωσαν ότι αυτά είχαν σημαντικές διαφορές μεγέθους. Αξιοποιώντας αλγορίθμους για την ανάλυση των δεδομένων των πρωτεϊνών και του DNA των εν λόγω κυττάρων, διαπίστωσαν ότι τα κύτταρα με μεταλλαγμένο BRAF γονίδιο ήταν ιδιαίτερα μικρά (μέση διάμετρος 17 μικρόμετρα), τα κύτταρα με μεταλλαγμένο NRAS ήταν μεγάλα (μέση διάμετρος 50 μικρόμετρα), ενώ ακόμη μεγαλύτερα ήταν τα κύτταρα με μεταλλαγμένο NRAS τα οποία εμφάνιζαν αντίσταση στις θεραπείες.

Οπως αναφέρουν οι επιστήμονες στο σχετικό άρθρο τους, το οποίο δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση «Science Advances», η ανάλυση του πρωτεϊνικού προφίλ των διαφορετικών κυττάρων έδειξε ότι τα μικρότερα κύτταρα θα μπορούσαν να είναι ευαίσθητα σε φάρμακα που παρεμποδίζουν τη δράση πρωτεϊνών που επιδιορθώνουν βλάβες στο DNA (και υπάρχουν τέτοια φάρμακα), ιδιαίτερα σε συνδυασμό με χημειοθεραπευτικούς παράγοντες που προκαλούν βλάβες στο γενετικό υλικό.

Τα μεγαλύτερα σε μέγεθος κύτταρα βρέθηκαν να περιέχουν πολλές βλάβες στο DNA τους, χωρίς αυτό να εμποδίζει τον πολλαπλασιασμό τους. Κατά συνέπεια δεν θα είχε κανένα νόημα να χρησιμοποιηθούν τα ανωτέρω φάρμακα. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι τα μεγαλύτερα κύτταρα θα μπορούσαν να αντιμετωπισθούν με ανοσοθεραπείες καθώς είναι αρκούντως αλλαγμένα για να «τραβήξουν την προσοχή» του ανοσοποιητικού συστήματος.

Περιττό να σημειώσουμε πόσο σημαντικό είναι το να γνωρίζει κανείς ποιοι ασθενείς θα ανταποκριθούν σε ποιες θεραπείες. Ωστόσο, αυτό δεν είναι το μόνο αναμενόμενο όφελος της μελέτης των βρετανών επιστημόνων. Μέχρι σήμερα δεν ήταν βέβαιο ότι τα καρκινικά κύτταρα ρυθμίζουν το μέγεθός τους. Για την ακρίβεια, θεωρούνταν ότι οι όγκοι είναι συνήθως ένα συνονθύλευμα κυττάρων διαφορετικών μεγεθών. Εκτιμάται ότι ο μηχανισμός ρύθμισης του μεγέθους των καρκινικών κυττάρων, ο οποίος περιλαμβάνει την ενεργοποίηση συγκεκριμένων πρωτεϊνών, μπορεί να είναι στόχος για νέες αντικαρκινικές θεραπείες. Ηδη ο ίδιος μηχανισμός βρέθηκε να ισχύει στην περίπτωση καρκίνου του μαστού, ενώ τώρα οι ερευνητές διευρύνουν τις μελέτες τους και στον καρκίνο τη κεφαλής και του λαιμού.

Info: 60% των περιπτώσεων μελανώματος αποδίδονται σε μια μετάλλαξη του γονιδίου BRAF, ενώ το 20-30% σε μία μετάλλαξη του γονιδίου NRAS.

Φάρμακα με τη βοήθεια της Τεχνητής Νοημοσύνης

Το ότι η Τεχνητή Νοημοσύνη έχει μπει σε όλους τους τομείς της ερευνητικής δραστηριότητας είναι κοινό μυστικό. Καθόλου περίεργο λοιπόν το γεγονός ότι αμερικανοί επιστήμονες της εταιρείας Absci αξιοποίησαν τους αλγορίθμους προκειμένου να βελτιστοποιήσουν ένα αντίσωμα το οποίο χορηγείται ως θεραπεία για έναν τύπο καρκίνου του μαστού.

Τα αντισώματα είναι πρωτεΐνες οι οποίες παράγονται από το ανοσοποιητικό μας σύστημα και προσδένονται σε ξένους εισβολείς, όπως βακτήρια και ιοί, προκειμένου να τους αδρανοποιήσουν. Ομοίως τα αντισώματα μπορούν να προσδεθούν σε καρκινικά κύτταρα τα οποία αν και παράγονται από τον οργανισμό μας, αλλάζουν τόσο πολύ σε σχέση με τα κανονικά ώστε να αναγνωρίζονται ως ξένα από το ανοσοποιητικό σύστημα.

Οπως όμως μπορεί κανείς να συμπεράνει από το γεγονός ότι η νόσος εμφανίζεται συχνά-πυκνά, οι προσπάθειες του ανοσοποιητικού συστήματος δεν αρκούν πάντα για να απαλλαγούμε από τα κακοήθη κύτταρα. Ωστόσο ορισμένα αντικαρκινικά αντισώματα έχουν παραχθεί σε μεγάλες ποσότητες από τη φαρμακοβιομηχανία προκειμένου να χορηγηθούν ως φάρμακα. Ενα τέτοιο αντίσωμα-φάρμακο, το trastuzumamab, βελτίωσαν με τη βοήθεια της Τεχνητής Νοημοσύνης οι αμερικανοί επιστήμονες, επιτυγχάνοντας να πραγματοποιήσουν σε μία μόλις εβδομάδα έργο που θα απαιτούσε πολλούς μήνες.

Ειδικότερα, δημιούργησαν ψηφιακά 444.000 μορφές του φαρμάκου προκειμένου να εντοπίσουν την αποτελεσματικότερη, αυτή δηλαδή η οποία θα δεσμεύονταν ισχυρότερα στην πρωτεΐνη HER2, η οποία χαρακτηρίζει τα καρκινικά κύτταρα του συγκεκριμένου τύπου καρκίνου του μαστού (και πάνω στην οποία προσδένεται βεβαίως το trastuzumamab).

Αφού διαπίστωσαν ότι και οι 421 από αυτές που δημιουργήθηκαν στη συνέχεια εργαστηριακά δεσμεύονταν στην πρωτεΐνη HER2, επέλεξαν για περαιτέρω μελέτη εκείνες που όχι μόνο παρουσίαζαν αυξημένη σύνδεση με την εν λόγω πρωτεΐνη, αλλά παράλληλα είχαν τις λιγότερες πιθανότητες να προκαλέσουν παρενέργειες.

Βεβαίως, οι νέες αυτές μορφές θα πρέπει να περάσουν τη βάσανο των κλινικών δοκιμών, χωρίς την οποία κανένα φάρμακο δεν εγκρίνεται, αλλά ήδη έχει κερδηθεί πολύς χρόνος, ενώ οι πιθανότητες το νέο φάρμακο να είναι αποτελεσματικό και ασφαλές είναι ιδιαίτερα αυξημένες.

 Info:3 από τα 412 αντισώματα που δημιουργήθηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης φάνηκαν να δεσμεύονται ισχυρότερα από το υπάρχον αντίσωμα στα καρκινικά κύτταρα.

Παλιό φάρμακο, νέα ένδειξη

Ενα φάρμακο το οποίο σήμερα χρησιμοποιείται για την αντιμετώπιση της χρόνιας μυελογενούς λευχαιμίας βρέθηκε να παρεμποδίζει τις μεταστάσεις του συνηθέστερου καρκίνου του μαστού στους πνεύμονες πειραματοζώων.

Ειδικότερα, βρετανοί επιστήμονες του Institute of Cancer Research μελέτησαν τον ορμονοεξαρτώμενο καρκίνο του μαστού σε ποντίκια, όπως περιγράφεται σε σχετικό άρθρο τους στο τεύχος της 13ης Μαρτίου 2023 της επιστημονικής επιθεώρησης «Nature Cancer». Ο συγκεκριμένος τύπος καρκίνου του μαστού μπορεί να επανεμφανισθεί μετά την παρέλευση πολλών ετών και αφού έχει θεωρηθεί ότι έχει επέλθει η ίαση.

Προκειμένου να μελετήσουν τους λόγους αυτού του φαινομένου οι βρετανοί επιστήμονες προκάλεσαν ορμονοεξαρτώμενο καρκίνο του μαστού σε νεαρά (8-10 εβδομάδων) αλλά και σε μεγαλύτερης ηλικίας (9-18 μηνών) πειραματόζωα. Διαπίστωσαν ότι πέντε εβδομάδες αργότερα, σχεδόν όλα τα πειραματόζωα έφεραν καρκινικά κύτταρα στους πνεύμονες. Μόνο που στα νεαρά ποντικάκια, τα κύτταρα δεν πολλαπλασιάζονταν ώστε να δώσουν όγκους, πράγμα που συνέβαινε με τα πειραματόζωα μεγαλύτερης ηλικίας. Διαπιστώθηκε ότι η δυνατότητα αυτή παρεχόταν από τις αυξημένες ποσότητες μιας πρωτεΐνης (της PDGF-C) στους πνεύμονες των μεγαλύτερης ηλικίας πειραματοζώων. Το εύρημα σημαίνει ότι η εν λόγω πρωτεΐνη  δημιουργούσε το κατάλληλο μικροπεριβάλλον για τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων, πράγμα που οδήγησε τους ερευνητές να δοκιμάσουν τι θα γινόταν αν κατέστρεφαν αυτό το μικροπεριβάλλον.

Ετσι στα μεγαλύτερης ηλικίας ποντίκια χορηγήθηκε το φάρμακο imanitib, το οποίο χορηγείται σε ασθενείς με χρόνια μυελογενή λευχαιμία και το οποίο αδρανοποιεί την PDGF-C. Διαπιστώθηκε λοιπόν ότι ο ρυθμός αύξησης των όγκων μειώθηκε. Οπως σημειώνουν στο άρθρο τους οι βρετανοί επιστήμονες, τα ευρήματά τους αφενός επιβεβαιώνουν τη σημασία του μικροπεριβάλλοντος για την ανάπτυξη των όγκων, αφετέρου δείχνουν ότι η πρωτεΐνη PDGF-C  αποτελεί καλό στόχο για φαρμακευτική παρέμβαση ενάντια στις μεταστάσεις του καρκίνου του μαστού, είτε με το υπάρχον φάρμακο είτε με νέα.

Info: 80% των περιπτώσεων καρκίνου του μαστού είναι ορμονοεξαρτώμενοι, η ανάπτυξή τους δηλαδή εξαρτάται από τα οιστρογόνα.

Η καλύτερη ασπίδα για τον καρκίνο του προστάτη

Δύο ακόμη μελέτες ήρθαν να προστεθούν στον ολοένα αυξανόμενο αριθμό μελετών που αναγνωρίζουν τα οφέλη της μεσογειακής διατροφής στην πρόληψη του καρκίνου και εν προκειμένω του καρκίνου του προστάτη. Οι μελέτες οι οποίες πραγματοποιήθηκαν από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Νότιας Αυστραλίας και δημοσιεύθηκαν στην ιατρική επιθεώρηση «Cancers» στόχευαν να συγκρίνουν τα επίπεδα μικροθρεπτικών συστατικών στο αίμα ασθενών με καρκίνο του προστάτη και υγιών ατόμων. Ειδικότερα, εξετάστηκαν τα επίπεδα ουσιών οι οποίες παρέχονται από πολύχρωμα φρούτα και λαχανικά αλλά και ψάρια και ξηρούς καρπούς όπως η λουτεΐνη, το λυκοπένιο το α-καροτένιο και το σελήνιο.

Διαπιστώθηκε ότι οι ασθενείς με καρκίνο του προστάτη έφεραν χαμηλότερα επίπεδα αυτών των ουσιών στο πλάσμα του αίματός τους σε σχέση με τους υγιείς εθελοντές που συμμετείχαν στις μελέτες. Υπολογίστηκε μάλιστα ότι συγκεντρώσεις λυκοπενίου μικρότερες από 0,25 μικρογραμμάρια ανά κυβικό χιλιοστό αίματος και σεληνίου μικρότερες από 120 μικρογραμμάρια ανά λίτρο αύξαναν την πιθανότητα εμφάνισης καρκίνου του προστάτη, ο οποίος παραμένει ένας από τους συχνότερους ανδρικούς καρκίνους.

Τρόφιμα τα οποία είναι πλούσια σε λυκοπένιο είναι οι ντομάτες, τα πεπόνια, τα καρπούζια, τα σταφύλια, τα ροδάκινα και τα κράνμπερι, ενώ τρόφιμα πλούσια σε σελήνιο είναι το λευκό κρέας, τα ψάρια, τα όστρακα, τα αβγά και οι ξηροί καρποί.

Οι αυστραλοί επιστήμονες επισημαίνουν ότι τα παραπάνω τρόφιμα είναι χαρακτηριστικά της μεσογειακής διατροφής, την οποία και συστήνουν, τονίζοντας ότι είναι προτιμότερο να αναζητήσει κανείς τροφές πλούσιες σε λυκοπένιο και σελήνιο παρά να καταφύγει σε συμπληρώματα διατροφής, των οποίων τα οφέλη είναι περιορισμένα όπως φάνηκε από άλλες μελέτες.

Τέλος, σημειώνουν ότι ποτέ δεν είναι αργά για να υιοθετήσει κανείς τη μεσογειακή διατροφή, καθώς διαπιστώθηκε ότι οι μεταξύ των ασθενών που υποβάλλονταν σε ακτινοβολίες για την αντιμετώπιση της νόσου, εκείνοι με τα χαμηλότερα επίπεδα σεληνίου και λυκοπενίου είχαν και τις περισσότερες βλάβες στο DNA των κυττάρων τους (πράγμα που είναι παρενέργεια της ακτινοβολίας). Με άλλα λόγια, η μεσογειακή διατροφή κρατά μακριά τον καρκίνο του προστάτη αλλά και στην περίπτωση ασθένειας προστατεύει από τις παρενέργειες της ακτινοβολίας.

Info: 1,4 εκατομμύρια νέες διαγνώσεις καρκίνου του προστάτη σημειώθηκαν διεθνώς το 2020.