كيف تساعد حموضة الورم على انتشار السرطان؟
من خلال التحقيق في ما يحدث للخلايا في المناطق الحمضية للأورام ، اكتشف العلماء معلومات جديدة حول غزو السرطان وانتشاره. يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى علاجات أفضل للأورام العدوانية.
وجد الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في كامبريدج أن مناطق الورم الحمضية أو منخفضة الأس الهيدروجيني تغير التعبير الجيني في الخلايا السرطانية بطرق تجعلها أكثر عدوانية.
في الورقة التي تظهر في المجلة ابحاث السرطان، فقد وصفوا كيف ، عن طريق تقليل حموضة الورم ، تمكنوا من عكس العملية في الفئران.
تقول مؤلفة الدراسة الأولى نازانين روهاني ، التي كانت باحثة ما بعد الدكتوراه في معهد كوخ لأبحاث السرطان التكاملي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عندما أكملت عملها ، إن "الحماض الورمي" ، "أدى إلى التعبير عن الجزيئات المشاركة في غزو الخلايا و الهجرة.
"إعادة البرمجة هذه ، وهي استجابة داخل الخلايا لانخفاض درجة الحموضة خارج الخلية ، تمنح الخلايا السرطانية القدرة على البقاء في ظل ظروف منخفضة الأس الهيدروجيني والتكاثر."
ورم خبيث وبيئة الورم
الانبثاث هو العملية المعقدة التي من خلالها تصبح الخلايا السرطانية متحركة ، وتفصل نفسها عن الأورام الأولية ، وتغزو الأنسجة القريبة ، وتهاجر ، ثم تنشأ أورامًا ثانوية في أجزاء أخرى من الجسم.
حوالي 9 من كل 10 حالات وفاة بالسرطان "مرتبطة بالنقائل". بدون ورم خبيث ، سيكون السرطان مرضًا أكثر قابلية للإدارة وأقل خطورة.
كان هناك وقت اعتقد فيه العلماء أن احتمالية انتشار الأورام تعتمد فقط على التعديلات في الخلايا السرطانية.
منذ ذلك الحين ، تعلم الباحثون أن "التطور الخبيث للسرطان" يعتمد أيضًا على الخلايا السرطانية المشاركة في "شبكة معقدة من التفاعلات" مع أجزاء أخرى من الأنسجة المحيطة بها ، أو البيئة الدقيقة للورم.
هناك الآن فهم جيد بين العلماء أن الأورام ليست مجرد مجموعات من الخلايا السرطانية المضاعفة ، ولكنها "كيانات حية" تضم العديد من أنواع الخلايا المختلفة. في الواقع ، قد يتجاوز تعقيد نسيج الورم تعقيد الأنسجة السليمة.
تضيف الدراسة التي أجرتها الدكتورة روحاني وزملاؤها إلى المجموعة المتزايدة من المعرفة حول البيئات الدقيقة للورم ومساهمتها في ورم خبيث.
رسم خرائط حموضة الورم
أثبتت الأبحاث السابقة بالفعل أن الحموضة في البيئة المكروية للورم لها تأثير قوي على غزو السرطان. ومع ذلك ، ما لم يكن واضحًا هو مدى تباين الحموضة في الورم ، وكيف يمكن أن تغير الجينات لجعل الخلايا السرطانية أكثر توغلاً.
قبل الدراسة الأخيرة ، كان الرأي السائد هو أن الحموضة العالية في الأورام تحدث بشكل رئيسي في المناطق المتعطشة للأكسجين مع ضعف إمدادات الدم.
من أجل تحقيقهم ، استخدم باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا "مسبار الأس الهيدروجيني" لرسم خريطة للحموضة في أورام سرطان الثدي لدى الفئران.
عندما يكتشف مسبار الأس الهيدروجيني خلية في بيئة حمضية ، فإنه يدخل جزيء بروتين صغير في غشاء الخلية. بهذه الطريقة ، يمكن للباحثين وسم وتحديد الخلايا في المناطق الحمضية من الأورام.
ولدهشته ، وجد الفريق أن المناطق الحمضية لم تكن موجودة فقط في الجيوب التي تعاني من نقص الأكسجين أو نقص الأكسجين داخل الأورام. أسطح الأورام - حيث تتصل بالسدى ، أو "الأنسجة الهيكلية" التي تحيط بها - تحتوي أيضًا على مناطق حمضية.
يشير هذا الاكتشاف إلى أن تجويع الأكسجين لم يكن السبب الرئيسي للحموضة في الأورام. عند إجراء تحقيق دقيق ، وجد العلماء سببًا مختلفًا لحموضة البيئة المكروية على سطح الورم.
تقليل حموضة الورم
اتضح أن عملية التمثيل الغذائي للعديد من الخلايا الموجودة على سطح أورام الثدي قد تغيرت إلى تحلل سكري هوائي. ينتج هذا النوع من التمثيل الغذائي حمض اللاكتيك ، مما يجعل البيئة المكروية للورم أكثر حمضية.
في مناطق سطح الورم الحمضية هذه ، قامت الخلايا بتغيير جيناتها لتشغيل العمليات التي تفضل الغزو والورم الخبيث.
تضمنت الجينات المنشطة واحدًا يشارك في نمو الجنين وينتج بروتينًا يساعد على هجرة الخلايا عبر مجرى الدم. وهناك نوع آخر يجعل الخلايا السرطانية أكثر قدرة على اختراق الأنسجة المحيطة بها.
في مجموعة أخرى من التجارب ، وجد الفريق أن تقليل حموضة البيئة المكروية للورم أعاد تعبيرات الجينات إلى طبيعتها تقريبًا.
خفض الباحثون حموضة الورم في الفئران عن طريق إضافة بيكربونات الصوديوم إلى مياه الشرب الخاصة بهم. وجدت دراسات أخرى أيضًا أن هذا يقلل من ورم خبيث في الفئران.
يقول كبير مؤلفي الدراسة فرانك ب. جيرتلر ، وهو أستاذ علم الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، إن البشر لا يتحملون بيكربونات الصوديوم ، وبالتالي لن يكون علاجًا مناسبًا لهم.
"الطرق الأخرى التي من شأنها أن تستهدف التحمض بشكل أكبر يمكن أن تكون ذات قيمة كبيرة."
البروفيسور فرانك ب. جيرتلر
