Έρευνα: Ανακαλύφθηκε το γονίδιο που προκαλεί καρκίνο του πνεύμονα σε ανθρώπους που δεν κάπνισαν ποτέ

Σύνοψη

• Ερευνητές του Dana-Farber Cancer Institute σε συνεργασία με την 23andMe εντόπισαν μια σπάνια κληρονομική μετάλλαξη στο γονίδιο EGFR (παραλλαγή T790M) η οποία συνδέεται άμεσα με τον καρκίνο του πνεύμονα.
• Η παρουσία του γονιδίου αυξάνει κατακόρυφα τον κίνδυνο εμφάνισης της νόσου, καταγράφοντας 60 φορές μεγαλύτερη πιθανότητα ειδικά για τους ανθρώπους που δεν έχουν καπνίσει απολύτως ποτέ στη ζωή τους.
• Τα ευρήματα που δημοσιεύτηκαν στο έγκριτο περιοδικό Science και αναλύθηκαν από το LiveScience ανατρέπουν την αποκλειστική σύνδεση της ασθένειας με το κάπνισμα.
• Η ανακάλυψη αναδεικνύει την επιτακτική αναγκαιότητα ενσωμάτωσης των στοχευμένων γενετικών ελέγχων στα εθνικά συστήματα υγείας για την προστασία των ατόμων με βεβαρημένο οικογενειακό ιστορικό.

Τι ακριβώς ανακάλυψαν οι επιστήμονες για τον καρκίνο του πνεύμονα στους μη καπνιστές

Μια σπάνια κληρονομική μετάλλαξη στο γονίδιο EGFR (παραλλαγή T790M) αυξάνει κατά 60 φορές τον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου του πνεύμονα σε άτομα που δεν έχουν καπνίσει ποτέ, καταρρίπτοντας την πεποίθηση πως η νόσος οφείλεται αποκλειστικά σε περιβαλλοντικούς παράγοντες. 

Η εκτενής έρευνα του Dana-Farber Cancer Institute και της 23andMe, η οποία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, αποδεικνύει ότι ο γενετικός παράγοντας κυριαρχεί απόλυτα στις περιπτώσεις απουσίας καπνίσματος και ανοίγει τον δρόμο για τη δημιουργία νέων πρωτοκόλλων εξειδικευμένων προληπτικών ελέγχων.

Η ιατρική κοινότητα γνωρίζει εδώ και δεκαετίες ότι ο καρκίνος του πνεύμονα αποτελεί μια από τις κύριες αιτίες θνησιμότητας παγκοσμίως, έχοντας συνδεθεί άρρηκτα στο μυαλό του κοινού με τη συνήθεια του καπνίσματος και την έκθεση σε τοξικούς περιβαλλοντικούς ρύπους. Παρόλα αυτά, ένα υπολογίσιμο ποσοστό των ασθενών που καταλήγουν στα ογκολογικά νοσοκομεία αποτελείται από ανθρώπους οι οποίοι δεν έχουν έρθει ποτέ σε επαφή με τον καπνό του τσιγάρου, γεγονός που δημιουργούσε διαχρονικά τεράστια ερωτηματικά στους ερευνητές σχετικά με τα πραγματικά αίτια της νόσου. 

Η νέα μελέτη έρχεται να δώσει μια ξεκάθαρη απάντηση στο παραπάνω ιατρικό αίνιγμα, υποδεικνύοντας τον κρίσιμο ρόλο των κληρονομικών γενετικών παραλλαγών και τη δύναμη που κρύβει το DNA στον καθορισμό της ανθρώπινης υγείας. Εστιάζοντας στην παραλλαγή T790M του υποδοχέα του επιδερμικού αυξητικού παράγοντα (EGFR), οι επιστήμονες κατάφεραν να απομονώσουν τον γενετικό ένοχο που πυροδοτεί την ανεξέλεγκτη κυτταρική διαίρεση στους ιστούς των πνευμόνων ανεξάρτητα από εξωτερικούς ερεθιστικούς παράγοντες.

Η βιολογική μηχανική πίσω από τη μετάλλαξη του γονιδίου EGFR

Για να κατανοήσει κάποιος το μέγεθος της επιστημονικής ανακάλυψης, πρέπει πρώτα να αντιληφθεί τη λειτουργία του γονιδίου EGFR στον ανθρώπινο οργανισμό και τον τρόπο με τον οποίο επηρεάζει τον κυτταρικό κύκλο. Ο υποδοχέας του επιδερμικού αυξητικού παράγοντα αποτελεί μια πρωτεΐνη που εντοπίζεται στην επιφάνεια των κυττάρων και αναλαμβάνει τον κρίσιμο ρόλο της λήψης σημάτων για την ανάπτυξη και τον πολλαπλασιασμό τους υπό φυσιολογικές συνθήκες. Όταν το γονίδιο φέρει την κληρονομική μετάλλαξη T790M, η πρωτεΐνη ενεργοποιείται μόνιμα και ακατάπαυστα, στέλνοντας διαρκώς εντολές στα κύτταρα να διαιρούνται χωρίς κανέναν απολύτως βιολογικό έλεγχο, δημιουργώντας τελικά τον κακοήθη όγκο.

Οι ογκολόγοι γνώριζαν ήδη τη μετάλλαξη T790M ως ένα επίκτητο χαρακτηριστικό που εμφανίζεται στα καρκινικά κύτταρα κατά τη διάρκεια της θεραπείας και προσδίδει αντίσταση στα στοχευμένα φάρμακα. Η τεράστια διαφορά της νέας έρευνας έγκειται στο γεγονός ότι πλέον αποδεικνύεται περίτρανα πως η παραλλαγή μπορεί να κληρονομηθεί απευθείας από τους γονείς στους απογόνους μέσω της βλαστικής γραμμής, προδιαθέτοντας τα άτομα από την ημέρα της γέννησής τους. 

Η ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι ενώ η παρουσία της κληρονομικής μετάλλαξης αυξάνει συνολικά τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα κατά 25 φορές στον γενικό πληθυσμό, το νούμερο εκτοξεύεται στην κυριολεξία σε μια αύξηση της τάξεως του 60πλάσιου όταν μελετώνται αποκλειστικά και μόνο τα άτομα που υπήρξαν αυστηρά μη καπνιστές σε ολόκληρη τη ζωή τους.

Ο ρόλος των Big Data και της consumer genetics στην ιατρική έρευνα

Ο εντοπισμός τόσο σπάνιων γενετικών παραλλαγών θα ήταν πρακτικά αδύνατος χωρίς τη συνδρομή των σύγχρονων τεχνολογικών εργαλείων και την ανάλυση τεράστιων όγκων δεδομένων (Big Data) που προσφέρουν οι εταιρείες ανάλυσης καταναλωτικού DNA. Το Ινστιτούτο Dana-Farber δεν θα μπορούσε από μόνο του να συγκεντρώσει εύκολα ένα τόσο μεγάλο στατιστικό δείγμα κληρονομικών φορέων της μετάλλαξης μέσω των παραδοσιακών κλινικών δοκιμών, οι οποίες απαιτούν τεράστιο χρόνο και εξωφρενικά χρηματικά ποσά για την υλοποίηση τους. Η συνεργασία με την 23andMe παρείχε στους ακαδημαϊκούς ερευνητές άμεση πρόσβαση σε εκατομμύρια γενετικά προφίλ εθελοντών χρηστών, επιτρέποντας στους αλγόριθμους να διασταυρώσουν τα γονιδιωματικά στοιχεία με αναλυτικά ερωτηματολόγια υγείας και καθημερινών συνηθειών όπως είναι το μακροχρόνιο ιστορικό καπνίσματος.

Αυτή η σύμπραξη της παραδοσιακής ιατρικής αριστείας με την τεχνολογία καταναλωτικών δεδομένων αναδεικνύει την τεράστια χρησιμότητα των βιοτραπεζών στη σύγχρονη εποχή και αποδεικνύει ξεκάθαρα τον λόγο για τον οποίο οι τεχνολογικοί κολοσσοί επενδύουν ασταμάτητα στον τομέα του health-tech. Μέσα από την προηγμένη υπολογιστική βιολογία και τη μηχανική μάθηση που χρησιμοποιήθηκαν για το φιλτράρισμα των αποτελεσμάτων, οι επιστήμονες ξεχώρισαν το μοτίβο κληρονομικότητας και απέκλεισαν στατιστικά τους θορύβους που θα μπορούσαν να αλλοιώσουν το τελικό επιστημονικό συμπέρασμα. Η ικανότητα των συστημάτων να απομονώσουν γρήγορα την ομάδα των μη καπνιστών και η επακόλουθη σύγκριση των ποσοστών εμφάνισης καρκίνου επιβεβαιώνει περίτρανα την αξιοπιστία των μεθοδολογιών που βασίζονται σε δεδομένα τεράστιου πληθυσμού.

Η στρατηγική του γενετικού ελέγχου και οι προκλήσεις για το σύστημα υγείας

Τα αποτελέσματα της πρωτοποριακής έρευνας διαμορφώνουν άμεσα νέες συνθήκες για την προληπτική ιατρική και επιβάλλουν την αναθεώρηση των πρωτοκόλλων προσυμπτωματικού ελέγχου που ισχύουν παγκοσμίως. Μέχρι σήμερα, τα προγράμματα προληπτικού ελέγχου για τον καρκίνο του πνεύμονα απευθύνονται σχεδόν αποκλειστικά σε βαριά καπνιστές μεγαλύτερης ηλικίας, οι οποίοι υποβάλλονται σε αξονικές τομογραφίες χαμηλής δόσης με σκοπό τον έγκαιρο εντοπισμό ύποπτων οζιδίων. Τα νέα επιστημονικά δεδομένα υποδεικνύουν σαφώς ότι τα άτομα που διαθέτουν οικογενειακό ιστορικό καρκίνου του πνεύμονα, ανεξάρτητα από την προσωπική τους σχέση με το κάπνισμα, επιβάλλεται να υποβάλλονται σε στοχευμένους γενετικούς ελέγχους για τον εντοπισμό της παραλλαγής T790M ή άλλων αντίστοιχων επικίνδυνων μεταλλάξεων.

Η εφαρμογή μιας τέτοιας πρακτικής σε μαζική κλίμακα δημιουργεί προφανώς τεράστιες προκλήσεις για τις εθνικές δομές περίθαλψης. Η ενσωμάτωση προηγμένων γενετικών τεστ (Next-Generation Sequencing) στην καθιερωμένη κλινική πρακτική απαιτεί σοβαρή και διαρκή οικονομική επένδυση, εκπαίδευση του ιατρικού και νοσηλευτικού προσωπικού, καθώς και τη δημιουργία ενός αυστηρού ρυθμιστικού πλαισίου για τη διαχείριση των ευαίσθητων προσωπικών δεδομένων των ασθενών. Το υψηλό κόστος των ιδιωτικών γονιδιωματικών αναλύσεων καθιστά προσβάσιμη την προηγμένη πρόληψη κυρίως σε άτομα υψηλότερου εισοδήματος, δημιουργώντας παράλληλα επικίνδυνες ανισότητες στην παροχή υγείας που η πολιτεία καλείται να γεφυρώσει άμεσα μέσω της κρατικής ασφαλιστικής κάλυψης.