Ανίχνευση και ποσοτικοποίηση της τελομεράσης σε άτομα προσβεβλημένα από τον ιό των ανθρωπίνων θηλωμάτων (HPV) και συσχέτιση με τον τύπο του ιού

Abstract

Τα φυσικά άκρα των χρωμοσωμάτων ονομάζονται τελομερή. Κατά τη διάρκεια αντιγραφής του DNA και λόγω του «προβλήματος ολοκλήρωσης της αντιγραφής» τα τελομερή χάνουν σταδιακά το μήκος τους. Το πρόβλημα αυτό επιλύει η τελομεράση που έχει την ικανότητα να προσθέτει επαναλήψεις νουκλεοτιδίων στα άκρα των χρωμοσωμάτων διατηρώντας το μήκος των τελομερών και παρέχοντας στα κύτταρα τη δυνατότητα για απεριόριστο αριθμό διαιρέσεων. Πρόκειται για ένα ριβονουκλεοπρωτεϊνικό σύμπλοκο, που αποτελείται από μία RNA υπομονάδα που λειτουργεί σαν εκμαγείο για τη σύνθεση συμπληρωματικού DNA (hTR), μία υπομονάδα με δράση αντίστροφης μεταγραφάσης (hTERT) και πλήθος άλλων πρωτεϊνών που αλληλεπιδρούν συμβάλλοντας στη δημιουργία ενός ενεργού ολοενζύμου. Παρόλο που η hTR εκφράζεται ανεξάρτητα από την ενεργότητα του ενζύμου, η hTERT διαδραματίζει θεμελιώδη ρόλο στην ενεργότητα του ολοενζύμου. Φυσιολογικά, έκφραση της τελομεράσης παρατηρείται στα γαμετικά κύτταρα, σε όλη τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης καθώς και σε φυσιολογικά κύτταρα που διαιρούνται συνεχώς, όπως σε αιμοποιητικά αρχέγονα κύτταρα, σε ενεργοποιημένα λεμφοκύτταρα, σε κύτταρα του μυελού των οστών κ.ά. Επιπλέον, έχει βρεθεί έκφραση του ενζύμου σε 85-90% των περιπτώσεων καρκίνου, συμπεριλαμβάνοντας και τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας. Η ρύθμιση της έκφρασης της hTERT και κατ'επέκταση και του ολοενζύμου πραγματοποιείται τόσο μέσω γενετικών όσο και επιγενετικών μηχανισμών. Ανάμεσά τους, σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της έκφρασης της φαίνεται να διαδραματίζουν οι Ε6 και Ε7 πρωτεΐνες του ιού των ανθρώπινων θηλωμάτων (HPV), ενώ η παρουσία μεγάλου αριθμού CpG νησιδίων τονίζει το πιθανό ρυθμιστικό ρόλο της μεθυλίωσης. Ο καρκίνος του τραχήλου της μήτρας αποτελεί το δεύτερο πιο συχνό καρκίνο παγκοσμίως και έχει συσχετιστεί με την παρουσία του ιού των ανθρώπινων θηλωμάτων (HPV) και ειδικότερα με τα στελέχη 16 και 18. Ο ιός HPV προσβάλει τα επιθηλιακά κύτταρα της βασικής στοιβάδας του εξωτραχήλου και πιθανότατα επάγει την ενεργοποίηση της τελομεράσης. Οι μέχρι τώρα μελέτες έχουν δείξει αντιφατικά αποτελέσματα όσον αφορά την έκφραση της τελομεράσης και της hTERT τόσο σε καρκινικά όσο και σε προκαρκινικά τραχηλικά επιχρίσματα. Η διάγνωση των κυτταρολογικών ανωμαλιών πραγματοποιείται με το τεστ Παπανικολάου και η κατάταξη σύμφωνα με το σύστημα Bethesda περιλαμβάνει τα άτυπα πλακώδη κύτταρα απροσδιορίστου σημασίας (ASCUS), τα τραχηλικά επιχρίσματα με χαμηλού βαθμού δυσπλασία (LGSIL) και με υψηλού βαθμού δυσπλασία (HGSIL). Ωστόσο, λόγω της μικρής ειδικότητας του κυτταρολογικού τεστ, κρίνεται αναγκαία η εύρεση νέων διαγνωστικών δοκιμασιών που θα συμβάλλουν στην κλινική αντιμετώπιση των γυναικών με δυσπλασίες τραχήλου της μήτρας. Στη συγκεκριμένη διατριβή μελετήθηκε η έκφραση της τελομεράσης και της καταλυτικής υπομονάδας της (hTERT) σε 45 φυσιολογικά και σε 280 παθολογικά τραχηλικά επιχρίσματα με ποικιλία κυτταρολογικών ευρημάτων και διερευνήθηκαν πιθανοί μηχανισμοί που ενέχονται στη ρύθμιση της καταλυτικής υπομονάδας της τελομεράσης (hTERT), όπως ο ρόλος του ιϊκού και των Ε6 και Ε7 μεταγράφων του ιού HPV-16 καθώς και η μεθυλίωση του DNA του υποκινητή του γονιδίου hTERT. Ακόμη, προκειμένου να ελεχθεί η διαγνωστική ή προγνωστική αξία των παραπάνω παραμέτρων υπολογίστηκαν τα χαρακτηριστικά των διαγνωστικών δοκιμασιών: ευαισθησία, ειδικότητα, θετική προγνωστική τιμή και αρνητική προγνωστική τιμή. Παρατηρήσαμε συσχέτιση της μεταξύ της τελομεράσης και των επιπέδων έκφρασης της hTERT με τα κυτταρολογικά ευρήματα, την παρουσία του ιού HPV, τα επίπεδα του ιϊκού DNA και την ανίχνευση των ογκοπρωτεϊνών Ε6 και Ε7. Επίσης, διαπιστώσαμε αύξηση της μέσης τιμής των επιπέδων μεθυλίωσης του DNA του υποκινητή με την αύξηση του βαθμού δυσπλασίας, ενώ για πρώτη φορά δεν παρατηρήθηκε καμία συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων έκφρασης της καταλυτικής υπομονάδας της τελομέρασης και του ποσοστού μεθυλίωσης στον υποκινητή του γονιδίου hTERT. Από όλα τα παραπάνω ευρήματα διαπιστώνουμε ότι η μόλυνση με το ιό HPV δημιουργεί το κατάλληλο μεταλλαξογόνο περιβάλλον και επάγει μια σειρά από γεγονότα όπως η αύξηση των επιπέδων του ιϊκού φορτίου του HPV-16, η έκφραση των ογκοπρωτεϊνών Ε6 και Ε7, η έκφραση της τελομεράσης καθώς και η αύξηση των επιπέδων των μεταγράφων της καταλυτικής υπομονάδας της, που δημιουργούν κυτταρικές αλλαγές και επάγουν την καρκινογένεση, ενώ η μεθυλίωση στον υποκινητή της καταλυτικής υπομονάδας της τελομεράσης δε φαίνεται να διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην παραπάνω διαδικασία. Πιθανότατα άλλοι γενετικοί ή και επιγενετικοί μηχανισμοί ελέγχουν τη ρύθμιση της hTERT. Τέλος, σχετικά με την κλινική εφαρμογή των παραπάνω ευρημάτων, η χρήση του ποσοτικού προσδιορισμού της καταλυτικής υπομονάδας της τελομεράσης πιθανότατα θα μπορούσε να αποτελέσει διαγνωστικό δείκτη για την αντιμετώπιση των γυναικών με υψηλού βαθμού δυσπλασία, ενώ κρίνεται απαραίτητη η συνεχής παρακολούθηση των γυναικών με χαμηλού βαθμού δυσπλασία που είναι θετικές για τελομεράση. Η τελική εκτίμηση της αντιμετώπισης των γυναικών με δυσπλασίες του τραχήλου της μήτρας πρέπει να βασίζεται στην κλινική εικόνα σε συνδυασμό με το σύνολο των διαγνωστικών δοκιμασιών που ήδη υπάρχουν.