Τα νέα είναι σαφέστατα θετικά στον απόηχο της δημοσίευσης μιας σημαντικής μελέτης με σπουδαίο αντίκτυπο στην έρευνα για τον καρκίνο και έχει ελληνική υπογραφή.
Ο λόγος για τη μελέτη του κ. Νίκου Καραμάνου, Καθηγητή Βιοχημείας στο Πανεπιστήμιο Πατρών και της ερευνητικής του ομάδας που δημοσιεύθηκε στο cells.
Την ερευνητική ομάδα στελεχώνουν οι: Νικόλαος Κωλέτσης, Σύλβια Μαγγάνη, Ζωή Πιπερίγκου και ο Καθηγητής Ανατομίας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Bologna Marco Franchi.
Τρισδιάστατο (3D) Περιβάλλον
Στην έρευνα, η ομάδα σχεδιάζει κυτταρικά σφαιρίδια τα οποία δημιουργούν ένα 3D περιβάλλον, έτσι ώστε να μελετηθεί με μεγαλύτερη πιστότητα και ακρίβεια η διάταξη και οι αλληλεπιδράσεις των κυττάρων και των βιομορίων σε ένα μικροπεριβάλλον που προσομοιάζει στον καρκινικό όγκο.
Τα δεδομένα μέχρι πρότινος
Οι μέχρι τώρα προκλινικές μελέτες της συμπεριφοράς των βιομορίων, των καρκινικών κυττάρων, αλλά και του εξωκυττάριου χώρου σε καταστάσεις καρκίνου πραγματοποιούνταν σε δισδιάστατο (2D) περιβάλλον. Η νέα αυτή μέθοδος αλλάζει τα δεδομένα στην μελέτη του καρκίνου σχετικά με την ανάπτυξη και διασπορά των συμπαγών όγκων.
Το αύριο στην έρευνα
Συγκεκριμένα, αλλάζει ό,τι ξέραμε για τη συμπεριφορά των καρκινικών κυττάρων καθώς εξ΄ όσων εξάγονται από την έρευνα, τα καρκινικά κύτταρα μέσα στα σφαιρίδια αναπτύσσονται με διαφορετικό τρόπο και δεν παρουσιάζουν την ίδια επιθετική τάση όπως στις δύο διαστάσεις. Αντίθετα, αποκτούν επιθετική συμπεριφορά όταν αλλάζει από 3D σε 2D το περιβάλλον τους, όταν δηλαδή αρχίζει η διήθηση και στη συνέχεια η μετάσταση.
Έως τώρα οι μελέτες γίνονταν σε 2D περιβάλλον οπότε αλλάζουν τα δεδομένα για τη συμπεριφορά των καρκινικών κυττάρων.
Η συνομιλία με τον κ. Καραμάνο
Είχαμε τη χαρά να μας απαντήσει ο κ. Καραμάνος σε κάποιες ερωτήσεις που ξεδιαλύνουν τις λεπτομέρειες, την έμπνευση και τον αντίκτυπο της έρευνας αυτής.
Pharmamanage: Κύριε Καραμάνο ευχαριστούμε για την αποδοχή της πρόσκλησής μας.
Μετά την πρόσφατη δημοσίευση επιστημονικού σας άρθρου σας που αλλάζει τα δεδομένα στην μελέτη του καρκίνου θα θέλαμε να μας πείτε δύο λόγια γι’ αυτό το επίτευγμα. Τι σημαίνει 3D προσομοίωση του όγκου για τι ακριβώς μιλάμε, καθώς και πως το εμπνευστήκατε.
Νίκος Καραμάνος: Οι μέχρι πρόσφατα προκλινικές μελέτες σχετικά με τη δράση βιοδραστικών μορίων πραγματοποιούνταν σε κυτταρικές καλλιέργιες δύο διαστάσων (2D). Οι μελέτες αυτές είναι σημαντικές για την κατανοήση των μηχανισμών δράσης και περαιτέρω φαρμακευτικής στόχευσης, απέχουν όμως από το να μιμηθούν την συνθήκη των τριών διαστάσεων (3D) που είναι περισσότερο κοντά στην πραγματική in vivo κατάσταση. Για παράδειγμα, γνωρίζουμε ότι η ανάπτυξη ενός συμπαγούς όγκου γίνεται στις τρεις διαστάσεις σε ένα μικροπεριβάλλον δηλαδή διαφορετικό από αυτό των δύο διαστάσεων. Έτσι με τα κυτταρικά μοντέλα ανάπτυξης των κυττάρων σε 3D ( spheroids/organoids) προσομοιάζουμε περισσότερο την τρισδιάστατη ανάπτυξη του όγκου. Η ιδέα προέκυψε από την παρατήρηση ότι αφενός οι αλληλεπιδράσεις των κυττάρων με το εξωκυττάριο δίκτυο είναι περιορισμένες στα 2D κυτταρικά μοντέλα και αφετέρου ότι τα κύτταρα σε 2D αναπτύσσονται προσκολλημένα σε με δισδιάστατη επιφάνεια γεγονός που δεν συμβαίνει στην πραγματικότητα, όπου η ανάπτυξη του συμπαγούς όγκου γίνεται σε τρείς διαστάσεις.
- Πρακτικά, αυτό τι σημαίνει για την επόμενη μέρα στα ερευνητικά εργαστήρια; Αλλάζει ο τρόπος που αντιλαμβανόμαστε πλέον την έρευνα;
Ν.Κ: Με τα 3D κυτταρικά μοντέλα αλλάζει το σκεπτικό για το πώς μπορούμε να μιμηθούμε με μεγαλύτερη ακρίβεια την ανάπτυξη, καθώς και την πρόοδο του καρκίνου. Για παράδειγμα, υπάρχουν περιπτώσεις όπου τα καρκινικά κύτταρα παρουσιάζουν διαφορετική μορφολογία και επιθετική συμπεριφορά μεταξύ των δύο συνθηκών 2D και 3D. Επιπρόσθετα έχουμε διαπιστώσει ότι υπάρχει διαφοροποίηση στην έκφραση γονιδίων που εμπλέκονται στη μορφολογία των καρκινικών κυττάρων και στην επιθετική τους δυναμική. Σημαντικό στοιχείο εδώ είναι να σημειώσουμε τις σημαντικές διαφορές που παρατηρούμε απ΄ τη μετάβαση 2D —> 3D αλλά και το αντίστροφο, δηλαδή τη μετάβαση από 3D —> 2D. H τελευταία μετάβαση ουσιαστικά αποτελεί ένα καινοτόμο μοντέλο, ένα σημαντικό εργαλείο για τις μελέτες μιας και προσομοιάζει την εικόνα της διασποράς (spreading) των καρκινικών κυττάρων από τον όγκο σε γειτονικούς ιστούς για τη διήθηση και την περαιτέρω μετάσταση (invasion and metastasis).
- Τι ελπιδοφόρο μήνυμα δίνει αυτό και πώς μπορεί να βελτιώσει την μελέτη ασθενειών και την ανακάλυψη φαρμάκων;
Ν.Κ: Με την ανάπτυξη των 3D μοντέλων, αλλά και στη συνέχεια με τη δημιουργία βιοικριωμάτων (bioscafolds), το μήνυμα είναι ότι επιχειρείται να δημιουργηθουν μοντέλα που μιμούνται το μικροπεριβάλλον του όγκου. Αυτό θα επιταχύνει τις διαδικασίες των προκλινικών μελετών, το βαθμό τις επιτυχίας τους στη συνέχεια και επιπλέον θα βοηθήσει στην προοπτική της εξατομικευμένης θεραπείας. Θα υπάρχει η δυνατότητα για τη μελέτη της δράσης ενώσεων φαρμακευτικού ενδιαφέροντος σε ένα βιοικρίωμα μέσα στο οποίο θα έχει αναπτυχθεί ο όγκος σε 3D καλλιέργειες από καρκινικά κύτταρα, καθώς και ιστούς πχ απο υλικό βιοψίας.
- Στο παρελθόν έχετε βραβευθεί πολλάκις για την ερευνητική σας συνεισφορά στη βιοχημεία και τον εξωκυττάριο χώρο (ΕCM), τι σας ωθεί να σε νέες ιδέες και νέες ανακαλύψεις;
Ν.Κ: Πιστεύω ότι η συστηματική έρευνα με τη μελέτη και την ανακάλυψη νέων μηχανισμών δημιουργίας και ανάπτυξης ασθενειών και στη συνέχεια με τη φαρμακευτική στόχευση μεγάλης ακρίβειας μπορεί να βελτιώσει την υγεία του ανθρώπου. Η ηθική ικανοποίηση με το να δημιουργούμε και να τοποθετούμε με τους συνεργάτες μου, σε εθνικό και διεθνές επίπεδο, ένα ακόμα λιθαράκι που μπορεί να βελτιώσει τη συνθήκη αυτή είναι η κινητήρια δύναμη. Είναι προς όφελος της κοινωνίας, σε ατομικό και συλλογικό επίπεδο.
- Πόσο σημαντικό ρόλο παίζουν οι συνεργασίες στην έρευνα;
Ν.Κ: Οι συνέργειες είναι το απαραίτητο συστατικό μιας ολοκληρωμένης έρευνας. Η συνεργασία, η ομαδική δουλειά, και η ανταλλαγή απόψεων σε εθνικό και διεθνές περιβάλλον είναι απαραίτητες προϋποθέσεις για ανάπτυξη και υλοποίηση ιδεών σε ένα διεθνές ανταγωνιστικό επίπεδο.
Δείτε εδώ την πρωτότυπη δημοσίευση
