Συνδυάζοντας την ακολουθία του RNA, βιοπληροφορική και μαθηματικά μοντέλα, ερευνητές από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της California και το Αντικαρκινικό Κέντρο Moores εντόπισαν μια ξαφνική μεταγραφική αλλαγή που μετατρέπει τον υγιή ιστό στο ήπαρ σε καρκινικό. Το εύρημα αυτό χρησιμοποιήθηκε για να αναπτυχθεί ένα εργαλείο ποσοτικής ανάλυσης που αξιολογεί τον κίνδυνο καρκίνου σε ασθενείς με χρόνιες παθήσεις του ήπατος και που προβλέπει τα στάδια του όγκου και την πρόγνωση των ασθενών με καρκίνο του ήπατος.
Στη σχετική δημοσίευση στο Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), ο καθηγητής του τμήματος Παθολογίας και Μοριακής Βιολογίας, Gen-Sheng Feng και η ομάδα του περιγράφουν τη δημιουργία μιας βαθμολογίας ογκογονικού δείκτη που εντοπίζει την μετατροπή των υγιών κυττάρων σε κακοήθη.
«Επειδή δεν έχουμε κάποιο αποτελεσματικό φάρμακο για τη θεραπεία του καρκίνου του ήπατος στα τελευταία στάδιά του, όταν ο όγκος είναι μικρότερος από 10 χιλιοστά, αφαιρείται χειρουργικά. Για πρώτη φορά έχουμε μια μαθηματική εξίσωση που μπορεί να προβλέπει πότε τα υγιή ηπατικά κύτταρα εξαλλάσσονται σε καρκινικά και, το πιο σημαντικό, μπορούμε να ανιχνεύσουμε τα καρκινικά κύτταρα πριν οι όγκοι γίνουν ορατοί σε ένα τυπικό κλινικό περιβάλλον», αναφέρει ο Δρ. Feng, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Το νέο εργαλείο επικεντρώθηκε στην ανάλυση συστοιχιών των μεταγραφικών παραγόντων, δηλαδή τις πρωτεΐνες που δεσμεύονται από συγκεκριμένες ακολουθίες του DNA προκειμένου να καθορίσουν ποια γονίδια πρέπει να ενεργοποιηθούν ή να απενεργοποιηθούν σε ένα κύτταρο. Καταγράφοντας τις ποσοτικές αλλαγές στους μεταγραφικούς παράγοντες παράλληλα με τη στόχευση των γονιδίων ως μονάδες (συστοιχία μεταγραφικών παραγόντων), η ερευνητική ομάδα διερεύνησε δεδομένα της ακολουθίας του RNA που συλλέχθηκαν από ζωικά μοντέλα σε προκαρκινικά και καρκινικά στάδια διαφορετικών μορφών καρκίνου του ήπατος και χρόνιων ηπατικών παθήσεων όπως η στεάτωση, η ίνωση και κίρρωση.
Στην ανάλυση βρέθηκαν 61 συστοιχίες μεταγραφικών παραγόντων στα ποντίκια με καρκίνο, μεταξύ των οποίων και μεταγραφικοί παράγοντες που δεν είχαν αναφερθεί ξανά στον καρκίνο του ήπατος.
Η ολοκληρωμένη ανάλυση ενός μεταγραφικού κυττάρου του ήπατος, που σχεδιάστηκε από τον συνεργάτη της επιστημονικής ομάδας, Gaowei Wang, επέτρεψε στους ερευνητές να συγκρίνουν την έκφραση των συστοιχιών μεταγραφικών παραγόντων σε ένα υγιές ήπαρ και σε ένα άλλο με χρόνιες ηπατικές παθήσεις σε διάφορα στάδια, έτσι ώστε να εντοπίσουν πότε τα κύτταρα γίνονται καρκινικά στα ποντίκια.
Μετά την ανάπτυξη του μαθηματικού μοντέλου με τα δεδομένα των ποντικιών, οι ερευνητές εφάρμοσαν το εργαλείο ανάλυσης σε μια δημόσια βάση δεδομένων για να αναλύσουν εκ νέου δεδομένα από ασθενείς και μπόρεσαν έτσι να εντοπίσουν τα άτομα που έπασχαν από καρκίνο και αυτά που έπασχαν από χρόνιες ηπατικές παθήσεις. Στους πάσχοντες από κίρρωση, οι οποίοι διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου, μπορούσαν να δουν μια θετική βαθμολογία στον ογκογονικό δείκτη και, σε κάποιες περιπτώσεις, οζίδια του όγκου που δεν ήταν ακόμα ορατά σε κλινικό επίπεδο.
«Αυτή η μαθηματική προσέγγιση μπορεί να εξελιχθεί σε εργαλείο αξιολόγησης κινδύνου και πρώιμης διάγνωσης του καρκίνου του ήπατος σε έναν εκτενή πληθυσμό ανθρώπων που πάσχουν από χρόνιες ηπατικές παθήσεις και ειδικότερα αυτούς με κίρρωση. Η ανάλυση των ατόμων που βρίσκονται σε υψηλό κίνδυνο μπορεί να έχει σημαντική εφαρμογή στην ιατρική ακριβείας, ενώ με περαιτέρω ανάπτυξη και βελτιστοποίηση, μπορεί το εργαλείο αυτό να τροποποιηθεί για να προβλέπει την ανάπτυξη άλλων καρκίνων», υπογραμμίζει ο Δρ. Feng.
