Μαγιά μπύρας και καρκίνος: Τι ανακάλυψαν οι επιστήμονες

Η μαγιά μπύρας αποδείχθηκε απρόσμενος σύμμαχος των επιστημόνων στην κατανόηση της επιβίωσης των καρκινικών κυττάρων σε συνθήκες πείνας, σύμφωνα με μια νέα εντυπωσιακή μελέτη.

Η μαγιά «κοιμάται» για να επιβιώσει και δείχνει τον δρόμο κατά του καρκίνου

Μια εκπληκτική ιδιότητα της μαγιάς που χρησιμοποιείται στην παραγωγή μπύρας ίσως ανοίξει νέους δρόμους στη θεραπεία του καρκίνου. Ερευνητές από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια, σε συνεργασία με το Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας στη Γερμανία, εντόπισαν μια πρωτοφανή προσαρμογή της μαγιάς, η οποία της επιτρέπει να επιβιώνει όταν τα θρεπτικά συστατικά είναι ελάχιστα.

Η διαδικασία αυτή μοιάζει πολύ με τον τρόπο που τα καρκινικά κύτταρα καταφέρνουν να επιβιώνουν από την έλλειψη θρεπτικών στοιχείων, αποτέλεσμα της ανεξέλεγκτης τους ανάπτυξης.

Ο ερευνητής Ahmad Jomaa από το Τμήμα Μοριακής Φυσιολογίας και Βιολογίας εξηγεί:

«Τα κύτταρα μπορούν να “παγώσουν” τη δραστηριότητά τους όταν έρχονται αντιμέτωπα με δύσκολες συνθήκες. Μπαίνουν σε ένα είδος βαθύ ύπνου για να παραμείνουν ζωντανά και επιστρέφουν αργότερα σαν να μην έχει αλλάξει τίποτα. Γι’ αυτό είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τα βασικά της προσαρμογής στην πείνα και πώς τα κύτταρα αυτά καταφέρνουν να μπουν σε λήθαργο για να αποφύγουν τον θάνατο».

Ένα αρχαίο συστατικό της μπύρας δίνει νέες απαντήσεις

Ο ζυθοσχιζοσακχαρομύκητας (S. pombe), ο μικροσκοπικός μύκητας που χρησιμοποιείται εδώ και αιώνες για την παρασκευή μπύρας, αποτελεί ταυτόχρονα και πολύτιμο εργαλείο για την επιστήμη. Η μοριακή του συμπεριφορά μοιάζει με αυτή των ανθρώπινων κυττάρων, κάτι που επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετούν κρίσιμες βιολογικές διεργασίες – και στα υγιή και στα καρκινικά κύτταρα.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν τα κύτταρα της μαγιάς έρχονται αντιμέτωπα με στρεσογόνες συνθήκες και μειωμένη πρόσβαση σε ενέργεια, μπαίνουν σε χειμερία νάρκη. Τότε, τα μιτοχόνδρια – οι “μπαταρίες” των κυττάρων – καλύπτονται από ανενεργά ριβοσώματα, τα οποία υπό κανονικές συνθήκες δημιουργούν πρωτεΐνες.

Ένα «παράξενο κουκούλωμα» των μιτοχονδρίων

Παραμένει μυστήριο γιατί αυτά τα ριβοσώματα κολλούν πάνω στα μιτοχόνδρια. Οι ερευνητές υποθέτουν:

«Ίσως το κύτταρο προσπαθεί να προστατέψει τα μιτοχόνδρια από τον ίδιο του τον εαυτό, αφού σε κατάσταση πείνας μπορεί να αρχίσει να “τρώει” τα δικά του μέρη. Ίσως πάλι τα ριβοσώματα να είναι μέρος ενός σηματοδοτικού μηχανισμού μέσα στα μιτοχόνδρια».

Χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές κρυοηλεκτρονικής μικροσκοπίας και τομογραφίας, κατάφεραν να παρατηρήσουν αυτή τη συμπεριφορά των κυττάρων της μαγιάς σε μοριακό επίπεδο. Έκπληκτοι ανακάλυψαν ότι τα ριβοσώματα προσκολλώνται στα μιτοχόνδρια… ανάποδα! Χρησιμοποιούν δηλαδή μια μικρή υπομονάδα της δομής τους, γεγονός που δεν είχε ξαναπαρατηρηθεί.

Ο Maciej Gluc, εκ των συγγραφέων της μελέτης, ανέφερε:

«Ξέραμε πως τα κύτταρα κλείνουν τα ριβοσώματά τους για εξοικονόμηση ενέργειας. Αλλά δεν περιμέναμε ότι θα κολλούσαν ανάποδα πάνω στα μιτοχόνδρια».

Σημαντικές ομοιότητες με τη συμπεριφορά καρκινικών κυττάρων

Αυτή η στρατηγική της μαγιάς έχει αξιοσημείωτες ομοιότητες με την τακτική των καρκινικών κυττάρων, τα οποία – λόγω της ανεξέλεγκτης ανάπτυξής τους – βρίσκονται συχνά σε συνθήκες θρεπτικής στέρησης. Για να επιβιώσουν, πέφτουν σε κατάσταση «ηρεμίας», καθιστώντας τα δύσκολα ανιχνεύσιμα από το ανοσοποιητικό σύστημα και ιδιαίτερα ανθεκτικά στη θεραπεία.

Η κατανόηση του τρόπου που επιτυγχάνεται αυτή η «χειμερία νάρκη» μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών που θα στοχεύουν τα καρκινικά κύτταρα όταν είναι πιο ευάλωτα – δηλαδή σε αυτή την φαινομενικά ανενεργή κατάσταση.

Ανοίγει ο δρόμος για νέους θεραπευτικούς στόχους

Ο Jomaa εξηγεί:

«Στόχος μας είναι να κατανοήσουμε πώς τα κύτταρα εισέρχονται σε λήθαργο και πώς επιστρέφουν στην κανονική λειτουργία. Ξεκινάμε με τη μαγιά, γιατί είναι ευκολότερη στη μελέτη, αλλά ήδη δοκιμάζουμε τα ίδια σε εργαστηριακά καρκινικά κύτταρα – κάτι ιδιαίτερα απαιτητικό».

Και καταλήγει:

«Ελπίζω πως η έρευνά μας θα αποτελέσει τη βάση για τον εντοπισμό νέων δεικτών των “κρυμμένων” καρκινικών κυττάρων. Αυτά δεν εντοπίζονται εύκολα, αλλά αν καταφέρουμε να τους ρίξουμε φως, ίσως κερδίσουμε σημαντικό έδαφος στον αγώνα κατά του καρκίνου».

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Communications.