Τα «αγγούρια της θάλασσας» περιέχουν ένα σάκχαρο, το οποίο μπλοκάρει ένα ένζυμο ζωτικής σημασίας για την εξάπλωση του καρκίνου, σύμφωνα με νέα μελέτη
Τα «αγγούρια της θάλασσας», όπως συνηθίζουμε να τα αποκαλούμε λόγω του σχήματός τους – επισήμως ολοθουροειδή ή ολοθούρια – αποτελούν τους «καθαριστές» των θαλασσών καθώς… κάνουν λαμπίκο τον βυθό και ανακυκλώνουν τα θρεπτικά συστατικά, μεταφέροντάς τα πίσω στο νερό. Αυτά τα ταπεινά ασπόνδυλα πιθανώς όμως κρατούν και το «κλειδί» ενάντια στην εξάπλωση του καρκίνου.
Και αυτό διότι, όπως αποκάλυψε μια νέα μελέτη ερευνητών του Πανεπιστημίου του Μισισίπι και του Πανεπιστημίου Τζορτζτάουν, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Glycobiology», περιέχουν ένα σάκχαρο το οποίο μπορεί να μπλοκάρει το ένζυμο Sulf-2, το οποίο παίζει καταλυτικό ρόλο στην ανάπτυξη και εξάπλωση του καρκίνου.
Ενώσεις με μοναδικές δομές από τη θάλασσα
«Η θαλάσσια ζωή παράγει ενώσεις με μοναδικές δομές, οι οποίες εντοπίζονται σπάνια ή και καθόλου στα σπονδυλωτά της ξηράς», ανέφερε η Μάρβα Φάραγκ, κύρια συγγραφέας της μελέτης, υποψήφια διδάκτορας του Τμήματος Βιομοριακών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Μισισίπι και προσέθεσε: «Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι τα σάκχαρα των ολοθουροειδών, τα οποία είναι μοναδικά – δεν εντοπίζονται συχνά σε άλλους οργανισμούς. Για αυτό και κρίναμε ότι άξιζε τον κόπο να τα μελετήσουμε».
Η τροποποίηση που βοηθά τον καρκίνο να εξαπλωθεί
Τα ανθρώπινα κύτταρα, όπως και αυτά των περισσότερων θηλαστικών, καλύπτονται από μικροσκοπικές «τρίχινες» δομές, που ονομάζονται γλυκάνες και οι οποίες συμβάλλουν στην κυτταρική επικοινωνία, στην ανοσολογική απόκριση και στην αναγνώριση «εχθρών», όπως τα παθογόνα. Τα καρκινικά κύτταρα αλλάζουν την έκφραση ορισμένων ενζύμων, συμπεριλαμβανομένου του Sulf-2, το οποίο με τη σειρά του τροποποιεί τη δομή των γλυκανών. Αυτή η τροποποίηση βοηθά τον καρκίνο να εξαπλωθεί.
Τα «δάση γλυκανών» και το «κόψιμο των φύλλων» τους
«Τα κύτταρα στο σώμα μας είναι καλυμμένα από ‘‘δάση γλυκανών’’ και διαφορετικά ένζυμα αλλάζουν τη λειτουργία αυτών των ‘‘δασών’’- συγκεκριμένα ‘‘κόβουν τα φύλλα’’ από τα ‘‘δέντρα αυτών των δασών’’» περιέγραψε γλαφυρά ο Βίτορ Πόμιν, αναπληρωτής καθηγητής Φαρμακογνωσίας και συμπλήρωσε ότι «αν καταφέρουμε να σταματήσουμε τη δράση του ενζύμου Sulf-2, θεωρητικώς θα επιτύχουμε να πολεμήσουμε την εξάπλωση του καρκίνου».
Το σάκχαρο που μπλοκάρει το «ένοχο» ένζυμο Sulf-2
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε τόσο υπολογιστικά μοντέλα όσο και εργαστηριακά πειράματα, προκειμένου να καταλήξει στο συμπέρασμα ότι το σάκχαρο fucosylated chondroitin sulfate (φουκοσιλιωμένη θειϊική χονδροϊτίνη) του «θαλάσσιου αγγουριού» Holothuria floridana μπορεί να μπλοκάρει αποτελεσματικά τη δράση του Sulf-2.
«Συγκρίναμε αυτά που παραγάγαμε μέσα από τα πειράματά μας, με τις προβλέψεις της προσομοίωσης του υπολογιστή και τα αποτελέσματα ήταν ίδια», σημείωσε ο Ρόμπερτ Ντέρκσεν, καθηγητής Ιατρικής Χημείας. «Αυτό προσέφερε μεγαλύτερη ασφάλεια σε ό,τι αφορούσε τα αποτελέσματά μας», συμπλήρωσε.
Χωρίς επίδραση στην πήξη του αίματος
Σε αντίθεση με φάρμακα που ρυθμίζουν το Sulf-2, το σάκχαρο του «αγγουριού της θάλασσας» δεν παρεμβαίνει στην πήξη του αίματος, τόνισε ο Τζόσουα Σαρπ, αναπληρωτής καθηγητής Φαρμακολογίας του Πανεπιστημίου του Μισισίπι και εξήγησε ότι «αν χορηγούμε σε έναν ασθενή κάποιο μόριο που σταματά την πήξη του αίματος, μια από τις παρενέργειες που μπορεί να είναι καταστροφική είναι η ανεξέλεγκτη αιμορραγία. Έτσι, είναι πολύ υποσχόμενο ότι το μόριο επάνω στο οποίο εργαζόμαστε, δεν έχει αυτή την επίδραση».
Πιο εύκολο στην ανάπτυξη και πιο ασφαλές το… θαλάσσιο φάρμακο
Ως μελλοντική θεραπεία που θα προέρχεται από τη… θάλασσα, το σάκχαρο του «θαλάσσιου αγγουριού» εκτιμάται ότι θα είναι πιο εύκολο στην ανάπτυξη και ασφαλέστερο στη χρήση. «Ορισμένα από τα φάρμακα που βασίζονται σε υδατάνθρακες, τα χρησιμοποιούμε εδώ και 100 χρόνια, ωστόσο τα απομονώνουμε ακόμη από χοίρους, καθώς η χημική σύνθεσή τους θα ήταν πολύ δύσκολη και ακριβή. Εξ ου και μια φυσική πηγή αποτελεί έναν πολύ καλό δρόμο για να λάβουμε τέτοια φάρμακα», σημείωσε ο δρ Σαρπ.
Κατάργηση του κινδύνου μεταφοράς ιών
Από την πλευρά του, ο δρ Πόμιν τόνισε ότι άλλο ένα πλεονέκτημα της ανάπτυξης φαρμάκων από τα «θαλάσσια αγγούρια» είναι ότι σε αντίθεση με αντίστοιχα φάρμακα που προέρχονται από χοίρους και άλλα θηλαστικά της ξηράς, δε συνδέονται με κίνδυνο μεταφοράς ιών και άλλων επιβλαβών παθογόνων. «Πρόκειται για μια πιο καθαρή πηγή εξαγωγής του φαρμάκου. Το θαλάσσιο περιβάλλον έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τις πιο παραδοσιακές πηγές».
Απαραίτητη η σύνθεση του σακχάρου στο εργαστήριο
Ωστόσο τα «θαλάσσια αγγούρια» – ορισμένα είδη εκ των οποίων αποτελούν πανάκριβο, περιζήτητο έδεσμα σε χώρες γύρω από τον Ειρηνικό Ωκεανό – δεν υπάρχουν σε τόσο μεγάλη αφθονία, ώστε οι επιστήμονες να μπορούν να συλλέξουν τέτοια ποσότητα, προκειμένου να δημιουργήσουν επαρκείς ποσότητες φαρμάκου. Έτσι, το επόμενο βήμα για την ερευνητική ομάδα είναι να βρει τον τρόπο ώστε να συνθέσει το σάκχαρο στο εργαστήριο, προκειμένου να μπορέσει να πραγματοποιήσει δοκιμές.
Η χημική οδός θα οδηγήσει σε πειράματα σε ζώα
«Ένα από τα προβλήματα στην ανάπτυξη ενός τέτοιου φαρμάκου θα είναι ότι δεν μπορούμε να έχουμε μεγάλες ποσότητές του, αφού δε γίνεται να συλλέξουμε τόνους επί τόνων ‘θαλάσσιων αγγουριών’’. Έτσι, πρέπει να ακολουθήσουμε μια χημική οδό και όταν την αναπτύξουμε, θα μπορούμε να την εφαρμόσουμε σε μοντέλα ζώων», είπε ο δρ Πόμιν.
Διεπιστημονική προσπάθεια
Το… θαλάσσιο αυτό αποτέλεσμα ήρθε μετά από διεπιστημονική προσπάθεια: ερευνητές από τα πεδία της χημείας, της φαρμακογνωσίας και της υπολογιστικής βιολογίας συνεργάστηκαν, προκειμένου να βρουν μια νέα λύση ενάντια σε μια πολύπλοκη νόσο, όπως ο καρκίνος, υπογράμμισε ο καθηγητής Πόμιν. «Απαιτήθηκε γνώση και τεχνογνωσία από ειδικούς πολλών πεδίων: φασματομετρία μάζας, βιοχημεία, αναστολή ενζύμων, υπολογιστική βιολογία χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη. Η προσπάθεια ήταν συλλογική», κατέληξε.
