اكتشاف مراكز الطاقة الخفية للسرطان وكيفية إذابتها

اكتشاف جديد يكشف عن كيفية تشكل مراكز الطاقة الخفية داخل خلايا سرطان الكلى وكيف يمكن استهدافها لعلاج المرض.

مراكز الطاقة الخفية للسرطان: اكتشاف جديد

في المدن، تعمل مساحات العمل المشترك على جمع الناس معًا للتعاون والابتكار. داخل الخلايا السرطانية، هناك مفهوم مماثل، ولكن مع عواقب مميتة. اكتشف العلماء في مركز العلوم الصحية بجامعة تكساس إيه آند إم (Texas A&M Health) أنه داخل خلايا سرطان الكلى النادر والعدواني، تتشكل “محاور” جزيئية صغيرة تعمل على تسريع المرض بدلاً من التقدم.

دراستهم نشرت في اتصالات الطبيعة تكشف أن الحمض النووي الريبوزي (RNA)، المعروف عادةً بنقل الرسائل الجينية، يمكن اختطافه لبناء “مراكز قطيرات” تشبه السائل داخل نواة الخلية. تعمل هذه القطرات كمراكز قيادة تقوم بتنشيط الجينات المرتبطة بالنمو. لم يرصد الفريق هذه الظاهرة فحسب، بل طور أيضًا مفتاحًا جزيئيًا يمكنه إذابة هذه المحاور عند الطلب، مما يؤدي بشكل فعال إلى قطع آلية نمو السرطان في جوهره.

الحمض النووي الريبي (RNA) كمنشئ للسرطان

وركز الباحثون على سرطان الكلى النادر الذي يسمى سرطان الخلايا الكلوية الانتقالية (tRCC)، والذي يؤثر في المقام الأول على الأطفال والشباب ويفتقر حاليًا إلى علاجات فعالة. ينتج هذا السرطان عن اندماج الورم TFE3 – جينات هجينة غير طبيعية تنشأ عندما تنكسر الكروموسومات وتندمج بشكل غير صحيح.

حتى الآن، لم يفهم العلماء تمامًا كيف جعلت بروتينات الاندماج هذه بروتين tRCC عدوانيًا للغاية. وجد فريق جامعة تكساس إيه آند إم أن عمليات الاندماج تجند الحمض النووي الريبوزي (RNA) ليكون بمثابة إطار هيكلي. فبدلاً من مجرد حمل الرسائل، تتجمع جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) في مكثفات تشبه القطرات والتي تجمع الجزيئات الحيوية معًا. تعمل هذه القطرات بعد ذلك كمراكز نسخية، حيث تقوم بتنشيط الجينات التي تعزز نمو الورم.

وقال يون هوانغ، دكتوراه، أستاذ في معهد تكساس إيه آند إم الصحي للعلوم البيولوجية والتكنولوجيا وكبير المؤلفين: “إن الحمض النووي الريبوزي في حد ذاته ليس مجرد رسول سلبي، ولكنه لاعب نشط يساعد في بناء هذه المكثفات”.

رسم خرائط للآلات الخفية للسرطان

وللكشف عن كيفية عمل هذه العملية، استخدم الباحثون مجموعة من أدوات البيولوجيا الجزيئية المتطورة:

• تحرير الجينات بتقنية كريسبر “لوضع علامة” على بروتينات الاندماج في الخلايا السرطانية المشتقة من المريض، مما يسمح لها بتتبع أين تذهب هذه البروتينات بالضبط.
• سلام-seq، وهي طريقة تسلسل من الجيل التالي تقيس الحمض النووي الريبوزي (RNA) المُصنع حديثًا، وتُظهر الجينات التي يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها أثناء تشكل القطرات.
• القطع والعلامة و RIP-seq لرسم خريطة للمكان الذي تربط فيه بروتينات الاندماج الحمض النووي الريبوزي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA)، مما يكشف عن أهدافها الدقيقة.
• البروتينات لفهرسة البروتينات المسحوبة في القطرات، مع تحديد PSPC1 كشريك رئيسي.

من خلال وضع هذه التقنيات في طبقات، بنى الباحثون أوضح صورة حتى الآن لكيفية اختطاف TFE3 للحمض النووي الريبوزي (RNA) لبناء مراكز نمو السرطان.

إذابة المحاور التي تحرك الأورام

الاكتشاف وحده لم يكن كافيا. أراد الفريق أن يعرف: إذا كانت القطرات هي محرك السرطان، فهل يمكننا إيقافها؟

ولاختبار ذلك، قاموا بتصميم أداة كيميائية تعتمد على الأجسام النانوية – وهي في الأساس مفتاح جزيئي مصمم. وإليك كيف يعمل:

• يتم دمج الجسم النانوي (جزء صغير من الجسم المضاد) مع بروتين مذيب.
• يلتصق الجسم النانوي ببروتينات الاندماج المسببة للسرطان.
• عند تنشيطه بواسطة محفز كيميائي، يقوم المذيب بإذابة القطرات، مما يؤدي إلى تفكيك المحاور.

النتيجة؟ توقف نمو الورم في كل من الخلايا السرطانية المزروعة في المختبر ونماذج الفئران.

وقال يوبين تشو، دكتوراه في الطب، وأستاذ ومدير مركز أبحاث السرطان الانتقالية: “هذا أمر مثير لأن tRCC لديه عدد قليل جدًا من خيارات العلاج الفعالة اليوم”. “إن استهداف تكوين المكثفات يمنحنا زاوية جديدة تمامًا لمهاجمة السرطان، وهي زاوية لم تعالجها الأدوية التقليدية. إنه يفتح الباب أمام علاجات أكثر دقة وربما أقل سمية.”

ما بعد سرطان الكلى: نموذج علاجي جديد

بالنسبة لفريق البحث، فإن الجزء الأقوى من الدراسة لم يكن مجرد مشاهدة الحمض النووي الريبوزي (RNA) وهو يبني هذه المحاور، بل رؤية إمكانية تفكيكها.

وقال لي جو، دكتوراه، أستاذ مساعد باحث في معهد العلوم البيولوجية والتكنولوجيا: “من خلال رسم خريطة لكيفية تفاعل بروتينات الاندماج هذه مع الحمض النووي الريبي (RNA) والشركاء الخلويين الآخرين، فإننا لا نفسر فقط سبب كون هذا السرطان عدوانيًا للغاية، بل نكشف أيضًا عن نقاط الضعف التي يمكن استغلالها علاجيًا”.

ونظرًا لأن العديد من سرطانات الأطفال تكون مدفوعة أيضًا بالبروتينات الاندماجية، فإن الآثار المترتبة على ذلك تمتد إلى ما هو أبعد من tRCC. يمكن للأداة التي يمكنها إذابة هذه المكثفات أن تمثل استراتيجية عامة لقطع غرف محركات السرطان عند المصدر.

لماذا هذا مهم

يمثل tRCC ما يقرب من 30٪ من حالات سرطان الكلى لدى الأطفال والمراهقين، ومع ذلك تظل خيارات العلاج نادرة وغالبًا ما تكون النتائج سيئة. يقدم هذا الإنجاز تفسيرًا لكيفية تنظيم السرطان لآلياته الجزيئية وطريقة محتملة لتفكيكها.

وأضاف هوانغ: “يسلط هذا البحث الضوء على قوة العلوم الأساسية في توليد أمل جديد للمرضى الشباب الذين يواجهون أمراضًا مدمرة”.

وكما أن قطع الطاقة عن مركز العمل المشترك يوقف جميع الأنشطة، فإن إذابة “محاور القطرات” الخاصة بالسرطان يمكن أن توقف قدرته على النمو. من خلال الكشف عن كيفية بناء الحمض النووي الريبوزي (RNA) لهذه الهياكل – ومن خلال إيجاد طريقة لتفكيكها – فتح باحثو الصحة في جامعة تكساس إيه آند إم طريقًا جديدًا واعدًا نحو علاج أحد أكثر أنواع سرطانات الأطفال تحديًا.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily

هذا البحث يمثل خطوة هامة نحو تطوير علاجات جديدة وأكثر دقة لسرطان الكلى، مما يعطي الأمل للمرضى الشباب.