Alexandra McCray
Nietypowe zmiany w aktywności DNA mogą prowadzić do powstania raka. Naukowcy wykorzystują tę wiedzę do stworzenia terapii, które mogą cofnąć te zmiany.
Co to jest epigenetyka?
Komórki mają specyficzne zadania dla różnych części ciała, ale DNA w nich jest prawie takie samo. To, co je różni, to sposób i czas włączania lub wyłączania zestawów genów.
Komórki mogą kontrolować i aktywować lub dezaktywować potrzebne im geny poprzez zmiany epigenetyczne. Są to niewielkie zmiany w DNA i białkach wewnątrz chromosomów komórki. Zmiany te tymczasowo dostosowują sposób, w jaki komórki wykorzystują informacje DNA, nie modyfikując Twojej sekwencji DNA. Twój organizm potrzebuje epigenetyki, aby właściwe geny były włączone we właściwych komórkach.
Zmiany, które powodują raka
Rak może się rozwinąć, gdy zmiany epigenetyczne przebiegają nieprawidłowo. Mogą one dotyczyć dwóch głównych grup genów mających związek z rakiem - onkogenów i genów supresorowych guza. Onkogeny mogą stać się zbyt aktywne, a geny supresorowe guza mogą się zmienić lub zniknąć.
Twoje komórki nie są jedynymi rzeczami, które mogą wywołać zmiany epigenetyczne, które są również znane jako epimutacje. Rzeczy takie jak palenie tytoniu, brak wystarczającej ilości ćwiczeń, leki, dieta, chemikalia środowiskowe lub promieniowanie mogą powodować nieprawidłowe zmiany w aktywności twoich genów lub DNA poza genami, które mogą skutkować rakiem.
Twoi rodzice mogą również przekazywać informacje epigenetyczne. Lekarze nazywają to "dziedziczeniem transgeneracyjnym".
Co oznacza epigenetyka dla leczenia raka
W miarę jak naukowcy dowiadują się więcej o zmianach epigenetycznych w komórkach nowotworowych, próbują stworzyć terapie, które je odwrócą. Jedną z najlepszych części tych terapii jest to, że nie zabijają one komórek, w przeciwieństwie do chemioterapii i promieniowania. Po prostu dostosowują sposób działania komórek poprzez atakowanie (lub hamowanie) pewnych enzymów (białek).
Naukowcy badają głównie leki zwane inhibitorami metylotransferazy DNA (DNMT) i inhibitorami deacetylazy histonów (HDAC). Leki te są obiecujące w przypadku niektórych nowotworów, ale te dostępne obecnie nie wydają się działać przeciwko guzom litym.
Inhibitory metylotransferazy DNA (DNMT)
Metylacja DNA określa, jak aktywny jest dany gen. Geny są włączone, gdy metylacja jest niewielka. Geny są wyłączone, gdy metylacja jest duża. W czasie choroby nowotworowej geny supresorowe nowotworów mają zwykle dużo metylacji. Celem inhibitorów metylotransferazy DNA (DNMT) jest ponowne uaktywnienie genów, w tym genów supresorowych guza.
Dostępne są dwa rodzaje:
-
Azacytdyna (Vidaza)
-
Dekitabina (Dacogen)
Lekarze stosują je w leczeniu takich chorób jak zespół mielodysplastyczny i ostra białaczka szpikowa. Leki te powstrzymują enzymy, które powodują metylację, przed wyłączaniem innych części DNA. Niestety, te zabiegi również rozkładają się bardzo szybko w twoim ciele, często w mniej niż godzinę. Mogą sprawić, że twój układ odpornościowy będzie mniej skuteczny i uszkodzić DNA, jak również.
Zebularyna jest ekscytującym, nowszym lekiem, który badacze badają, ponieważ jest bezpieczniejszy, bardziej stabilny i skuteczny. Działa podobnie do dostępnych obecnie inhibitorów DNMT i sprawia, że geny są ponownie aktywne w komórkach nowotworowych.
Inhibitory deacetylazy histonowej (HDAC)
Histony są rodzajem białka, które organizuje DNA, aby zmieścić się w chromosomach. Czynniki epigenetyczne, które zmieniają histony, sprawiają, że DNA jest czytelne lub nieczytelne. Acetylacja histonów jest jednym ze sposobów uczynienia DNA czytelnym, co podnosi aktywność genów. Deacetylacja histonów czyni gen nieczytelnym i wycisza go. Duża aktywność deacetylacji histonu ma miejsce w różnych rodzajach komórek nowotworowych. Naukowcy uważają, że jest to związane z wyciszaniem genów supresorowych i naprawczych DNA.
Inhibitory deacetylazy histonowej (HDAC) powinny zmniejszyć deacetylację histonu, co pomaga supresorom guza być bardziej aktywnym. Lekarze obecnie stosują te inhibitory:
-
Belinostat (Beleodaq)
-
Panobinostat (Farydak)
-
Romidepsin (Istodax)
-
Worinostat (Zolinza)
Chociaż te metody leczenia sprawdzają się w przypadku nowotworów krwi, takich jak białaczka, szpiczak i chłoniak, mają one swoje wady. Uszkadzają szpik kostny i mogą obniżyć liczbę komórek krwi. Mogą również powodować skutki uboczne, takie jak biegunka i zmęczenie. Fakt, że leki te zwalczają wszystkie HDAC, a nie tylko te, które wpływają na komórki rakowe, jest prawdopodobnie jedną z przyczyn tych skutków ubocznych.
Epigenetyka i inne metody leczenia raka
Czasami lekarze muszą stosować różne rodzaje leczenia raka jednocześnie. Leki epigenetyczne wydają się dobrze współpracować z radioterapią i chemioterapią. Leki te mogą sprawić, że komórki nowotworowe będą bardziej wrażliwe na te terapie, dzięki czemu będą one działać lepiej i z większym prawdopodobieństwem zapobiegną powrotowi raka.
Twój lekarz może również stosować więcej niż jeden lek epigenetyczny w tym samym czasie. Dawki leków, które otrzymujesz, są często znacznie niższe, co może ograniczyć skutki uboczne. Ale łączenie ich może uczynić je potężniejszymi.
Lekarze twierdzą również, że metylowane geny w guzach mózgu glejaka mogą sprawić, że komórki nowotworowe będą lepiej reagować na leczenie lekiem temozolomidem (Temodar).
