Μονάδα:
Κατεύθυνση ΒιοπληροφορικήΒιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2020-09-28
Συγγραφέας:
Λουκά Αικατερίνη
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Αλέξανδρος Γεωργακίλας, Αναπληρωτής Καθηγητής, Σ.Ε.Μ.Φ.Ε., Εθνικό Μετσόβειο Πολυτεχνείο
Ιωάννης Τρουγκάκος, Καθηγητής, Τμήμα Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Αθηνών
Παντελής Μπάγκος, Καθηγητής, Τμήμα Πληροφορικής με Εφαρμογές στη Βιοϊατρική, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας
Πρωτότυπος Τίτλος:
Φυλογενετική ανάλυση αταβιστικών γονιδίων που σχετίζονται με διάφορες μορφές καρκίνου.
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Αγγλικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Φυλογενετική ανάλυση αταβιστικών γονιδίων που σχετίζονται με διάφορες μορφές καρκίνου.
Περίληψη:
Ο καρκίνος και τα φαινόμενα που ομοιάζουν με καρκίνο έχουν παρατηρηθεί σχεδόν σε όλα τα είδη που χαρακτηρίζονται είτε από κλωνική είτε από συναθροιστική πολυκυτταρικότητα. Για την ακρίβεια, κάθε ένα από τα χαρακτηριστικά του καρκίνου αποτελεί παραβίαση των αρχών της συνεργασίας των κυττάρων σε πολυκυτταρικό επίπεδο. Ο καρκίνος αποτελεί μια αποδιοργάνωση των πολύπλοκων μοριακών και κυτταρικών μηχανισμών, που έχουν εξελιχθεί για να επιτευχθεί η συνεργασία των κυττάρων σε πολυκυτταρικό επίπεδο μέσω της επιβολής περιορισμών στην κυτταρική ανάπτυξη, με απώτερο αποτέλεσμα την εμφάνιση ενός πρωτόγονου κυτταρικού φαινοτύπου που μοιάζει με μονοκύτταρη μορφή ζωής. Κατά την καρκινογένεση, τα κύτταρα ακολουθούν μια πορεία αντίστροφης εξέλιξης διαταράσσοντας τον συντονισμό διεργασιών πολυκυτταρικής και μονοκυτταρικής προέλευσης και βασίζονται κυρίως στις δεύτερες. Αυτό επιτυγχάνεται διαταράσσοντας ορισμένα γονίδια που συνδέουν τα δύο υποδίκτυα που συγκροτούν το ανθρώπινο δίκτυο γονιδίων, το ένα μονοκυτταρικής και το άλλο πολυκυτταρικής προέλευσης, με το δεύτερο να έχει δομηθεί επί του πρώτου μετά από εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης για να επιτευχθεί η συνεργασία των κυττάρων σε πολυκυτταρικό επίπεδο. Αυτό το φαινόμενο αμοιβαίου αποκλεισμού προκύπτει μέσω της διατάραξης ορισμένων γονιδίων που εμφανίζουν μεγάλο αριθμό αλληλεπιδράσεων και συνδέουν μεταξύ τους τα δύο υποδίκτυα. Συνεπώς, τα καρκινικά κύτταρα συμπεριφέρονται ως πρωτόγονοι μονοκύτταροι οργανισμοί των οποίων οι λειτουργίες και τα χαρακτηριστικά βρίσκονται κωδικοποιημένα εντός των γονιδίων ενός υγιούς κυττάρου και λίγες μόνο αλλαγές είναι αρκετές για να φέρουν στην επιφάνεια αυτό το ζωντανό απολίθωμα, που βρίσκεται σε λανθάνουσα κατάσταση μέσα σε κάθε κύτταρο. Ουσιαστικά, ο καρκίνος αποτελεί μια αταβιστική κατάσταση σε κυτταρικό επίπεδο παρά σε επίπεδο οργανισμού.
Στην παρούσα μελέτη, εξερευνήσαμε ορισμένα γονίδια που έχουν ήδη αποδειχθεί ότι εμφανίζουν μεγάλης έκτασης διάσπαση των αλληλεπιδράσεών τους σε πολλές μορφές καρκίνου και συνεισφέρουν στο φαινόμενο του αμοιβαίου αποκλεισμού. Κάθε γονίδιο έχει συσχετιστεί με πολλές μορφές καρκίνου σε διαφορετικούς ιστούς και θεωρούνται δείκτες ή στόχοι φαρμάκων για αυτές τις μορφές καρκίνου. Πιο συγκεκριμένα, όλα αυτά τα γονίδια έχουν συσχετιστεί με το πιο επικίνδυνο χαρακτηριστικό του καρκίνου, τη δημιουργία μεταστάσεων. Επίσης, κάθε γονίδιο συμμετέχει σε τουλάχιστον ένα μονοπάτι ή κυτταρική διεργασία που έχει συσχετιστεί με τον καρκίνο. Κατά συνέπεια, εφόσον οι απαρχές του καρκίνου θεωρείται ότι βρίσκονται στην αρχική μεταβατική φάση από την μονοκυτταρική στην πολυκυτταρική μορφή ζωής, πολύ πριν την εμφάνιση των πολύπλοκων Μεταζώων, διεξήγαμε φυλογενετική ανάλυση των προαναφερθέντων γονιδίων ακολουθώντας την εξελικτική γραμμή του ανθρώπου. Ορισμένα από αυτά τα γονίδια είναι παρόντα αποκλειστικά στα Μετάζωα, ενώ άλλα εμφανίζονται μόνο στους Ευκαρυώτες και κάποια άλλα πρωτοεμφανίστηκαν στον καθολικό κοινό πρόγονο των Ευκαρυωτών, των Προκαρυωτών και των Αρχαίων. Επομένως, τα γονίδια που παίζουν καίριο ρόλο στην καρκινογένεση και στη μετάσταση έχουν βαθιές εξελικτικές ρίζες αφού εμφανίστηκαν πολύ πριν την εμφάνιση των ανθρώπων, ενώ κάποια από αυτά μπορούν να εντοπιστούν πίσω στην εμφάνιση της ζωής αυτής καθαυτής δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Αυτά τα ευρήματα έχουν σημαντικές επιπτώσεις στις θεραπευτικές στρατηγικές, καθώς ορισμένα γονίδια και τα προϊόντα τους όπως και οι διεργασίες και τα μονοπάτια στα οποία συμμετέχουν, μπορούν να θεωρηθούν πανκαρκινικοί δείκτες και στόχοι φαρμάκων για μια μεγάλη ποικιλία μορφών καρκίνου. Γενικά, η εφαρμογή εξελικτικών αρχών και αναλύσεων στον τομέα της συγκριτικής ογκολογίας μπορεί να οδηγήσει στη βαθύτερη κατανόηση του καρκίνου ως ένα φαινόμενο άρρηκτα συνδεδεμένο με την πολυκυτταρικότητα και στην ανακάλυψη νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων για την εξάλειψη μιας αρχαιότατης ασθένειας.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λέξεις-κλειδιά:
αταβιστικό μοντέλο, καρκίνος, γονίδια, εξέλιξη, φυλογενετική ανάλυση
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
417
