Τα πιο επικίνδυνα καρκινικά κύτταρα δεν μένουν ακίνητα. Κάνουν μετάσταση, δηλαδή μεταναστεύουν από τις αρχικές τους θέσεις και δημιουργούν νέους όγκους σε άλλα μέρη του σώματος. Οταν ο καρκίνος εξαπλωθεί είναι πιο δύσκολο να καταπολεμηθεί. Μια νέα μελέτη προσφέρει τώρα στοιχεία για το πώς τα καρκινικά κύτταρα αποκτούν την ικανότητα να εισβάλλουν σε άλλους ιστούς, κάτι που είναι προϋπόθεση για τη μετάσταση. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι για να γίνει η εισβολή πρέπει τα καρκινικά κύτταρα να διακόψουν τη διαδικασία της διαίρεσής τους, μέσω της οποίας αυξάνεται το μέγεθος των όγκων. Γι' αυτό, οι δύο διαδικασίες, δηλαδή η εισβολή και η αύξηση είναι αμοιβαία αλληλοαποκλειόμενες. Το εύρημα μπορεί να οδηγήσει σε νέες αντικαρκινικές θεραπείες, σε σύγκριση με τις σημερινές που στοχοποιούν μόνο τα ραγδαία πολλαπλασιαζόμενα καρκινικά κύτταρα.

Οι ερευνητές των πανεπιστημίων Στόνι Μπρουκ και Ντιουκ των ΗΠΑ, χρησιμοποίησαν ένα διαφανές σκουλήκι για να παρακολουθήσουν ευκρινώς τη διαδικασία της εισβολής των καρκινικών κυττάρων σε άλλους ιστούς. Κατά τη φυσιολογική διαδικασία ανάπτυξης του σκουληκιού, ένα κύτταρο γνωστό ως κύτταρο - άγκυρα, διαπερνά μια δομή που αποκαλείται μεμβράνη βάσης (χωρίζει το επιθήλιο από τον υποκείμενο ιστό). Η διαδικασία είναι παρόμοια με τον τρόπο που τα ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα διαπερνούν μεμβράνες βάσης για να μπουν στην κυκλοφορία του αίματος, που τα μεταφέρει σε μακρινά σημεία του οργανισμού. Στην ουσία, οι βιολόγοι μετέτρεψαν τον σκώληκα Caenorhabditis elegans, σε μοντέλο μεταστάσεων, που μπορούσαν εύκολα να φωτογραφήσουν και να τροποποιήσουν γενετικά.

Αφού ενεργοποίησαν και απενεργοποίησαν εκατοντάδες γονίδια του σκουληκιού, οι ερευνητές βρήκαν ένα που ρύθμιζε την ικανότητα εισβολής του κυττάρου - άγκυρα. Οταν το γονίδιο ενεργοποιούνταν, το κύτταρο - άγκυρα αποτύγχανε να διαπεράσει τη μεμβράνη βάσης. Αλλά το κύτταρο - άγκυρα έκανε και κάτι απρόσμενο: άρχιζε να διαιρείται. Αντίστροφα, όταν οι ερευνητές σταματούσαν τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, το κύτταρο - άγκυρα άρχιζε να εισβάλει και πάλι στη μεμβράνη βάσης. Περαιτέρω πειράματα απέδειξαν ότι η διακοπή της κυτταρικής διαίρεσης ήταν αναγκαία και ικανή συνθήκη για την εισβολή σε άλλους ιστούς. Αν και υπήρχαν και από πριν παρατηρήσεις παθολόγων ότι μάλλον υπάρχει αλληλοαποκλεισμός της ικανότητας ενός όγκου να μεγαλώνει και να εισβάλει, η νέα μελέτη είναι η πρώτη που αποκαλύπτει το γενετικό μηχανισμό, που εξηγεί γιατί αυτές οι δύο συμπεριφορές δεν μπορούν να συμβαίνουν ταυτόχρονα.

Η μελέτη εξηγεί, επίσης, την παρατήρηση που παρέμενε μυστήριο επί μακρόν, ότι το εισβάλλον μέτωπο πολλών καρκινικών όγκων δεν περιέχει κύτταρα που διαιρούνται. Αντίθετα, τα κύτταρα εισβολής ηγούνται κυττάρων που διαιρούνται πίσω τους, ανοίγοντας δρόμο γι' αυτά, μέσα σε υγιείς ιστούς, καθώς ο όγκος μεγαλώνει. Γίνεται φανερό ότι ο καρκίνος δεν είναι μόνο μια ασθένεια ανεξέλεγκτης κυτταρικής διαίρεσης. Πέρα από τα διαιρούμενα καρκινικά κύτταρα χρειάζεται να χτυπηθούν και τα μη διαιρούμενα κύτταρα εισβολής, τα οποία ευθύνονται για τις μεταστάσεις.

Πριν η ανακάλυψη βρει το δρόμο της σε θεραπείες για τον καρκίνο, χρειάζεται περισσότερη διερεύνηση. Το απλό μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε στον σκώληκα, πρέπει τώρα να εφαρμοστεί σε πιο σύνθετα συστήματα, όπως οι όγκοι του καρκίνου του στήθους, που όταν εντοπίζονται έγκαιρα είναι σχεδόν 100% ιάσιμοι.

Δεν είναι μόνο τα δακτυλικά αποτυπώματα και η ανάλυση του DNA, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αποδεικτικά της ταυτότητας ενός ανθρώπου. Πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι ο εγκέφαλος εμφανίζει ένα μοτίβο στην αλληλεπίδραση διαφόρων τμημάτων του, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ταυτοποίησή του με μεγάλη ακρίβεια.

Ερευνητές του πανεπιστημίου Γέιλ χρησιμοποίησαν την τεχνολογία της Τομογραφίας Μαγνητικού Συντονισμού λειτουργικής διασύνδεσης (fcMRI) για να εξετάσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα 126 υγιών νέων. Από τα δεδομένα που συνέλεξαν σχημάτισαν ένα «προφίλ διασύνδεσης» για τον εγκέφαλο καθενός βασισμένοι στην ισχύ των συνδέσεων ανάμεσα στα μέλη κάθε ζεύγους κόμβων, από ένα δίκτυο 268 κόμβων, που αντιπροσωπεύουν διάφορες περιοχές του εγκεφάλου. Αυτά τα προφίλ, που μοιάζουν με τα προφίλ ταύτισης των δακτυλικών αποτυπωμάτων, ταυτοποιούσαν με ακρίβεια 94%, όσους συμμετείχαν στην έρευνα.

Οι ερευνητές αναζήτησαν στη συνέχεια κόμβους που αντιστοιχούν σε δίκτυα αφιερωμένα στην επεξεργασία οπτικών ερεθισμάτων, στον κινητικό έλεγχο κ.τ.λ. για να δουν αν κάποια απ' αυτά συνέβαλλαν περισσότερο στον προσδιορισμό της ταυτότητας. Πιο αποτελεσματικοί αποδείχτηκαν οι κόμβοι του μετωποβρεγματικού δικτύου, που σχετίζεται με την αυτοσυγκέντρωση, επιτρέποντας την αύξηση της ακρίβειας ταυτοποίησης στο 99%. Πρόκειται για νευρωνικό δίκτυο που έχει αναπτυχθεί πρόσφατα στην εξελικτική πορεία του ανθρώπινου είδους και είναι ευαίσθητο στις εμπειρίες, σε σχέση με τα αισθησιοκινητικά δίκτυα, που είναι πιο μόνιμα αποτυπωμένα στον εγκέφαλο. «Ολοι μπορούμε να δούμε το βράχο να πέφτει και να κάνουμε στην άκρη», λέει χαρακτηριστικά ο Μ. Γκαζανίγκα, του πανεπιστημίου της Καλιφόρνια και συμπληρώνει: «Αλλά μερικοί από μας είναι καλύτεροι στο να καταλάβουν γιατί έπεσε εξαρχής».

Οι ερευνητές δεν θεωρούν ότι η τεχνική αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ταυτοποίηση ανθρώπων στη θέση των καθιερωμένων, αλλά εκτιμούν ότι ίσως μπορεί να είναι αποτύπωμα της ψυχικής υγείας τους. Ερευνούν τώρα για ενδεχόμενη αξιοποίηση της μεθόδου, ώστε να εντοπίζονται έγκαιρα οι νέοι άνθρωποι που διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο να εκδηλώσουν σχιζοφρένεια. Το ερώτημα, βέβαια, είναι τι θα γίνεται με εκείνους που θα τους κολλήσει εφ' όρου ζωής η «ρετσινιά» του διατρέχοντα κίνδυνο σχιζοφρένειας και δεν θα την εκδηλώσουν ποτέ.

Είναι οι εξισώσεις όμορφες; Για τους επιστήμονες η ικανότητα των μαθηματικών τύπων να αντιπροσωπεύουν θεμελιώδεις αλήθειες για τη φυσική πραγματικότητα, να αποδίδουν με ακρίβεια την πολυπλοκότητα, είναι πραγματικά εξαιρετική. Βέβαια, για τους μη επιστήμονες, οι πολύπλοκοι μαθηματικοί τύποι, είναι κάθε άλλο παρά όμορφοι: τρομακτικοί, αδιάφοροι και ακατανόητοι. Δεν είναι παράξενο, λοιπόν, που ένας από τους πιο δημοφιλείς τύπους, εκείνος που προκύπτει από τη θεωρία της σχετικότητας για την αντιστοιχία μάζας και ενέργειας (E=mc²), είναι και ένας από τους πιο σύντομους.

Το μυστήριο μπορεί να είναι και θελκτικό. Κι αν δε μπορούμε να καταλάβουμε τι σημαίνουν οι εξισώσεις, ενδέχεται να μας κινεί το ενδιαφέρον ακριβώς το ότι έχουν νόημα που ξεπερνά την ικανότητά μας να το καταλάβουμε. Μαθηματικοί και μη μαθηματικοί μπορεί να βρουν ενδιαφέρουσες αυτές τις μαθηματικές εκφράσεις, που τα ακατανόητα για τους πολλούς σύμβολά τους συνδυάζονται με τρόπο, που συχνά δίνουν ευχάριστο αισθητικό αποτέλεσμα.