السرطان: يكشف العلماء عن كيفية تعزيز العلاج الإشعاعي
حدد العلماء مؤخرًا مسارًا جزيئيًا يربط حركة مراكز إنتاج الطاقة ، أو الميتوكوندريا ، في الخلايا السرطانية بمقاومة العلاج الإشعاعي. ويقولون إن هذا قد يؤدي إلى تحسين علاجات السرطان.
على الرغم من أن الدراسات السابقة قد كشفت بالفعل أن المسار - المسمى Arf6-AMP1-PRKD2 - يلعب دورًا رئيسيًا في غزو السرطان ، إلا أن علاقته بمقاومة العلاج ظلت غير واضحة.
من خلال دراسة خلايا سرطان الثدي العدوانية ، وجد العلماء في جامعة هوكايدو في اليابان أن Arf6-AMP1-PRKD2 يتحكم في حركة الميتوكوندريا داخل الخلايا.
ورقة حديثة تظهر في المجلة اتصالات الطبيعة يصف عملهم.
يمكّن المسار الميتوكوندريا من "التفرق" والتحرك نحو محيط الخلايا ، مما يزيد من غزو السرطان.
لاحظ الفريق أن سد المسار تسبب في تجمع الهياكل المولدة للطاقة في مركز الخلايا بدلاً من ذلك. هناك ، بدأت الميتوكوندريا في إنتاج وإطلاق كميات زائدة من الجزيئات الغنية بالأكسجين غير المستقرة والمعروفة باسم أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS).
جزيئات ROS سيف ذو حدين في السرطان. حتى مستوى معين ، فإنها تعزز غزو السرطان ، ولكن عندما تكون الكميات زائدة ، فإنها تقتل الخلايا السرطانية.
ROS وحركة الميتوكوندريا والإنتجرين
أحد أسباب أن العلاج الإشعاعي - الذي يستخدم الإشعاع المؤين - يمكنه تقليص أو إزالة الأورام هو أنه يزيد من إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية داخل الخلايا السرطانية.
ومع ذلك ، فإن بعض أنواع السرطان تصبح مقاومة للعلاج الإشعاعي والعلاجات الأخرى التي تعمل عن طريق زيادة أنواع الأكسجين التفاعلية في الخلايا السرطانية لأن الخلايا تتسامح مع الجزيئات.
الدراسة ليست أول من لاحظ أن الميتوكوندريا تتحرك داخل الخلايا. من المعروف أن هذه الحركة تحدث في ظل ظروف مختلفة. عندما تتحرك خلايا الدم البيضاء ، على سبيل المثال ، نحو هدف - مثل العامل الممرض أو عامل قد يكون ضارًا - سوف تتجمع الميتوكوندريا الخاصة بها في نهاياتها الخلفية.
من ناحية أخرى ، في الخلايا السرطانية الغازية ، تتجمع "مراكز القوة" في الحافة الأمامية للخلية.
يبدو أيضًا أن بروتينًا يسمى الإنتجرين متورط في غزو السرطان. عادةً ما يستقر البروتين في غشاء الخلية ويساعد على ربط الخلية بمصفوفة المواد التي تحيط بالخلايا وتحمل الأنسجة معًا.
ألقت الدراسة الجديدة نظرة أعمق على كيفية ارتباط أنواع ROS وديناميكيات الميتوكوندريا في الخلايا والإنتجرين في السرطان الغازي.
سبر الارتباط في السرطان الغازية
أجرى الباحثون مجموعة من التجارب على خلايا سرطان الثدي الغازية. قاموا بتتبع إنتاج ROS وحركة الميتوكوندريا في الخلايا عن طريق تمييز الجزيئات المختلفة بعلامات الفلورسنت.
ثم قاموا بعد ذلك بحظر جزيئات معينة مرتبطة بغزو السرطان ولاحظوا ما حدث لهذه الآليات. كانت هذه هي الطريقة التي حددوا بها مسار Arf6-AMP1-PRKD2.
كشفت النتائج أن المسار كان يساعد في إعادة تدوير الإنتجرين في الخلية السرطانية ، مما تسبب في تكوين "مركب التصاق" في غشاء الخلية. في النهاية ، أدى هذا إلى تحريك الميتوكوندريا إلى حافة الخلية.
ومع ذلك ، فإن سد المسار جعل الميتوكوندريا تتجمع في منتصف الخلية السرطانية بدلاً من الحافة وتقليل الغزو.
ثم أوضح الفريق أن هذا التجمع في المركز هو الذي أدى بالميتوكوندريا إلى إنتاج كميات زائدة من جزيئات ROS ، التي قتلت الخلايا.
وفقًا للمؤلفين ، "تشير هذه النتائج إلى وجود ارتباط جزيئي جديد بين حركات الخلايا وديناميكيات الميتوكوندريا ، والذي يبدو أنه مهم لكل من النشاط الغازي والتسامح مع أنواع السرطان شديدة التوغل".
يستنتجون:
"قد تؤدي النتائج التي توصلنا إليها أيضًا إلى استراتيجيات جديدة لتحسين فعالية علاجات السرطان بوساطة ROS ، مثل [العلاج الإشعاعي]."
