العثور على "هدف محتمل" جديد لعلاج السرطان
قد يؤدي اكتشاف كيف تمهد الخلايا السرطانية الطريق لنمو الورم وانتشاره إلى علاجات جديدة توقفه.
من المعروف أن الخلايا السرطانية تطلق أكياسًا أو حويصلات مملوءة بالسوائل تسمى exosomes.
هذه مليئة بالبروتينات القوية والجزيئات الأخرى التي تجعل ظروف الأنسجة أكثر ملاءمة لتطور الورم بعدة طرق.
يمكن للجزيئات إعادة تشكيل بيئة الخلايا السرطانية ، على سبيل المثال ، ويمكنها إدخال الجينات السرطانية في الخلايا الأخرى وإشارة جهاز المناعة بعدم شن هجمات.
تسهل هذه التغييرات نمو الأورام وعلى السرطان يغزو الأنسجة القريبة وينتشر إلى أجزاء أخرى من الجسم.
يعد غزو السرطان وانتشاره عملية معقدة تسمى ورم خبيث وهو السبب الرئيسي لكونه مرضًا خطيرًا.
الآن ، اكتشف باحثو جامعة ويسكونسن ماديسون بروتينًا يتحكم في إطلاق الإكسوسومات من الخلايا السرطانية لتعزيز تطور الورم والورم الخبيث.
أبلغوا عن النتائج التي توصلوا إليها في ورقة نشرت في مجلة بيولوجيا الخلية.
يؤدي البروتين إلى إفراز الجسيمات الخارجية
يُعرف البروتين باسم Munc13-4 وغالبًا ما يوجد بكثرة في أورام الرئة والثدي والبنكرياس.
بقيادة كبير مؤلفي الدراسة Thomas F.J.Martin - أستاذ الكيمياء الحيوية في جامعة ويسكونسن ماديسون - لاحظ الفريق أنه عندما أصبحت خلايا سرطان البنكرياس والرئة أكثر عدوانية ، رفعت مستويات Munc13-4 وأفرزت المزيد من exosomes.
يتم تنشيط Munc13-4 عن طريق الارتباط بالكالسيوم ، ومن المعروف أن مستوياته ترتفع بشكل متكرر في الخلايا السرطانية.
وجد الباحثون أن الكالسيوم حفز إفراز الجسيمات الخارجية في خلايا سرطان الثدي العدوانية. ولكن عندما أزالوا Munc13-4 في خلايا سرطان الثدي ، لم يعد الكالسيوم يتسبب في إفراز الخلايا للخلايا الخارجية.
كان هذا هو الحال أيضًا عندما استبدلوا Munc13-4 بشكل متحور لا يمكن أن يرتبط بالكالسيوم.
زيادة المعرفة ببيولوجيا الجسيمات الخارجية
اكتشف العلماء لأول مرة عن exosomes منذ حوالي 50 عامًا. لكن على مدى عقود ، اعتقدوا أن كل ما فعلوه هو التخلص من نفايات الخلايا.
ولكن ، في السنوات العشر الماضية أو نحو ذلك ، "ازداد الاهتمام بالإكسوسومات" ، كما يتضح من الارتفاع الهائل في الدراسات المنشورة.
ومع ذلك ، على الرغم من الاهتمام المتجدد والكثير من المعارف المتضخمة ، ما زلنا لا نعرف الكثير عن "أساسيات بيولوجيا الجسيمات الخارجية".
شيء واحد نعرفه هو أن الإكسوسومات تتشكل داخل الخلية في هياكل تسمى "أجسام متعددة الخلايا". تطلق هذه الإكسوسومات عن طريق الاندماج مع "غشاء البلازما" أو جدار الخلية.
أ.اكتشف مارتن وزملاؤه أن الآلية التي تؤدي إلى هذه العملية في الخلايا السرطانية تتضمن عمل Munc13-4 مع بروتين آخر يسمى Rab11.
كما أظهروا أن استنفاد Munc13-4 في خلايا سرطان الثدي قلل من إطلاق exosomes التي تحتوي على إنزيم يجعل بيئة الأنسجة أكثر ملاءمة لتشتت الخلايا السرطانية وانتشارها.
يسمى الإنزيم MT1-MMP ويفكك "المصفوفة خارج الخلية". من المعروف أن هذا يسهل انتقال السرطان وتشكيل أورام ثانوية.
"بشكل عام ، نعتقد أن زيادة التعبير عن Munc13-4 ، جنبًا إلى جنب مع مستويات الكالسيوم المرتفعة ، يؤدي إلى إطلاق محسّن للجسيم الخارجي بواسطة خلايا سرطانية شديدة العدوانية ، وأن Munc13-4 هدف محتمل للتدخل العلاجي."
البروفيسور توماس إف جيه مارتن
