الخلايا السرطانية في وضع المجاعة: دراسة جديدة تكشف عن تعاون مدهش!

يدرس بحث جديد كيفية تعامل الخلايا السرطانية مع العناصر الغذائية وكيف يمكن منعها من تلقي العلاج. سلطت دراستان مهمتان الضوء على الآليات التي من خلالها تبقى الخلايا السرطانية على قيد الحياة في مواجهة نقص المغذيات.

وأظهرت دراسة أجراها علماء أمريكيون وفرنسيون ونشرت في مجلة نيتشر أن الخلايا السرطانية تتعاون في توزيع العناصر الغذائية، وخاصة الأحماض الأمينية. وكانت النظريات السابقة تفترض أن الخلايا السرطانية تتنافس على العناصر الغذائية، مما يؤدي إلى ظهور أورام أكثر عدوانية. وتستخدم الدراسة الجديدة، التي قادها كارلوس كارمونا فونتين من جامعة نيويورك، مجهرًا آليًا وبرنامجًا متخصصًا لتحليل الصور لتحليل نمو الخلايا السرطانية في ظل ظروف مختلفة.

التعاون بين الخلايا السرطانية

وأظهرت نتائج البحث أن الخلايا السرطانية تعمل معًا بشكل أكبر عندما يكون هناك نقص في الأحماض الأمينية، وخاصة الجلوتامين. في حين أن مجموعات الخلايا الكبيرة تستفيد من نقص الأحماض الأمينية، فإن مجموعات الخلايا الأصغر تكون محرومة. تطلق الخلايا السرطانية إنزيمات تعمل على تحطيم قليلات الببتيد، وهي بروتينات صغيرة تتكون من سلاسل الأحماض الأمينية، إلى أحماض أمينية حرة. يؤدي هذا التعاون إلى إنشاء مجموعة مشتركة من الأحماض الأمينية التي تعتبر ضرورية للبقاء في البيئة الدقيقة للورم. كما تم اختبار ما إذا كان تثبيط إنزيم معين باستخدام عقار البيستاتين يمكن أن يوقف نمو الورم، وهو ما تم تأكيده في النتائج. كما أدت الأساليب التجريبية التي تم فيها إيقاف جين الإنزيم باستخدام مقص الجينات كريسبر، إلى تباطؤ نمو الورم لدى الفئران، خاصة كجزء من نظام غذائي مقيد بالبروتين.

بالإضافة إلى ذلك، قام علماء من مركز أبحاث السرطان الألماني (DKFZ) في هايدلبرغ ومعهد أبحاث علم الأمراض الجزيئية (IMP) في فيينا بفحص آليات بقاء الخلايا السرطانية على قيد الحياة مرة أخرى. ووجدوا أنه عند نقص المغذيات، يمكن للخلايا السرطانية التحول إلى مصادر غذائية بديلة، وخاصة تكسير البروتينات من بيئتها. وباستخدام مقص الجينات CRISPR-Cas9، قام الباحثون بإيقاف التعبير عن جميع الجينات تقريبًا من أجل تحديد المكونات الجينية المشاركة في عملية التبديل هذه.

كشفت الدراسة عن اكتشاف جين غير مميز سابقًا، وهو ضروري لبقاء الخلايا السرطانية عندما تحصل على العناصر الغذائية من البروتينات خارج الخلية. يرمز هذا الجين إلى البروتين الغشائي "LYSET" (عامل نقل الإنزيم الليزوزومي)، والذي يلعب دورًا مركزيًا في وظيفة الليزوزومات. الليزوزومات هي المسؤولة عن هضم البروتينات في الخلية. إذا كان LYSET مفقودًا، فلن يكون من الممكن للخلايا السرطانية التحول إلى مصادر مغذية بديلة، مما يؤدي إلى إبطاء تطور الورم في حيوانات المختبر. يمكن أن توفر أهمية LYSET والمسار الأيضي للمانوز 6 فوسفات أهدافًا علاجية مستقبلية لمكافحة الاختناقات الأيضية في السرطان، كما ورد في مجلة "Science".

باختصار، تظهر الأبحاث الحديثة أن الفهم الأفضل لامتصاص العناصر الغذائية والتفاعلات بين الخلايا السرطانية يمكن أن يؤدي إلى أساليب علاجية مبتكرة. يمكن لنتائج دراسة التعاون الغذائي والعوامل الوراثية أن تفتح استراتيجيات جديدة في مكافحة السرطان، خاصة من خلال الجمع بين تثبيط الإنزيمات والتعديلات الغذائية المستهدفة.