السر في بروتين الداينين.. آلية جديدة تصيب خلايا سرطان الثدي بـ الشلل
بينما تعتبر السمة الأكثر فتكًا لأي سرطان هي النقيلة، أي انتشار الخلايا السرطانية في جميع أنحاء الجسم، كشف بحث جديد عن الآليات الكامنة وراء كيفية غزو خلايا سرطان الثدي للأنسجة السليمة.
اختراق جديد
البحث الذي أجرته ولاية بنسلفانيا لأول مرة عن كيفية غزو خلايا سرطان الثدي للأنسجة السليمة، يُظهر أن البروتين الحركي المسمى داينين (dynein) يقوي حركة الخلايا السرطانية في نماذج الأنسجة الرخوة، ويقدم أهدافًا سريرية جديدة ضد ورم خبيث ولديه القدرة على تغيير كيفية علاج السرطان بشكل أساسي.
وقال إرديم تابادانوف، الأستاذ المساعد في علم الصيدلة في ولاية بنسلفانيا والمؤلف الرئيسي المشارك في الدراسة، التي نُشرت مؤخرًا في مجلة العلوم المتقدمة: «يمثل هذا الاكتشاف نقلة نوعية في نواحٍ عديدة، حتى الآن، لم يتم القبض على الداينين أبدا في مجال توفير القوة الميكانيكية لحركة الخلايا السرطانية، وهي قدرتها على تحريك نفسها، أما الآن يمكننا أن نرى أنه إذا استهدفت الداينين، فيمكنك إيقاف حركة تلك الخلايا بشكل فعال، ولذلك، وقف انتشار النقيلي».
بدأ المشروع كتعاون بين قسم الهندسة الكيميائية في ولاية بنسلفانيا وكلية الطب في ولاية بنسلفانيا، قبل أن يتحول إلى شراكة متعددة المؤسسات مع باحثين في المركز الطبي بجامعة روتشستر، ومعهد جورجيا للتكنولوجيا، وجامعة إيموري، ومؤسسة الغذاء الأمريكية.
تظهر خلايا سرطان الثدي البشرية وهي تهاجر ضمن نموذج ثلاثي الأبعاد للأنسجة الرخوة السليمة، صممه أمير شيخي من ولاية بنسلفانيا.
هجرة خلايا سرطان الثدي الحية
واستخدم الباحثون الفحص المجهري الحي لمشاهدة هجرة خلايا سرطان الثدي الحية في نظامين مختلفين على غرار جسم الإنسان.
كشف النظام الأول، وهو عبارة عن شبكة ثنائية الأبعاد من ألياف الكولاجين، عن كيفية تحرك الخلايا السرطانية عبر مصفوفة خلوية إضافية تحيط بالأورام، وأظهر أن الداينين كان مفتاحًا لحركة الخلايا السرطانية.
أما النظام الثاني فكان عبارة عن نموذج ثلاثي الأبعاد تم تطويره من قبل فريق بقيادة أمير شيخي، ودوروثي فوهر هوك، وج. لويد هاك رئيس التوظيف المبكر في المواد الحيوية والهندسة المتجددة وأستاذ مساعد في الهندسة الكيميائية والهندسة الطبية الحيوية في ولاية بنسلفانيا.
تم تصميم النظام الثاني لتقليد الأنسجة الرخوة باستخدام شبكة من جزيئات هيدروجيل مجهرية أو ميكروجيلات مرتبطة ببعضها البعض في أشكال تشبه الورم، كما هو الحال في النموذج ثنائي الأبعاد، وجد الباحثون في النموذج ثلاثي الأبعاد أن الداينين كان لا غنى عنه في انتشار الخلايا السرطانية أو انتشارها.
شلل الخلايا السرطانية
وقال شيخي: «باستخدام هذه النماذج ثلاثية الأبعاد التي تحاكي الورم جزئيا، اكتشفنا أنه إذا قمنا بحجب الداينين، فإن الخلايا السرطانية لا تستطيع التحرك بشكل فعال واختراق الأنسجة الصلبة».
وأضاف: «في كلا النموذجين، وجدنا أن الداينين مهم للغاية لحركة الخلايا، مما يوحي بطريقة جديدة تمامًا لإدارة السرطان، وبدلًا من قتل الخلايا السرطانية بالإشعاع أو العلاج الكيميائي، نعرض كيفية شلها، وهذه أخبار رائعة لأن ليس عليك حقًا قتل الخلايا، وهو أسلوب قاسٍ يستهدف الخلايا السرطانية والسليمة على حدٍ سواء، وبدلًا من ذلك، عليك فقط إيقاف الخلايا السرطانية من الحركة».
وأوضح تبدانوف أن «شلل» الخلايا يمكن أن يكون استراتيجية علاجية فعالة للسرطان مقارنة بالعلاجات الكيميائية، لأنه بعد الاستئصال الجراحي للورم الرئيسي، يمكن أن يمنع السرطان من الانتشار دون الإضرار بالأنسجة والخلايا السليمة.
وقال تبدانوف: «إن الحيلة في العلاج الكيميائي هي قتل الخلايا السرطانية بشكل أسرع قليلًا من بقية الجسم، إنه سباق مع الزمن».
وأضاف: «يسبب العلاج الكيميائي الكثير من الضرر لأنسجة الجسم الطبيعية والسليمة بينما يكون مشغولًا بقتل السرطان، إذا تمكنا بدلًا من ذلك من احتواء السرطان، وإيقافه في مساراته، فيمكننا الحفاظ على صحة الأجزاء الصحية من الجسم».
وأشار الباحثون إلى أن أي علاج سريري محتمل لا يزال بعيدًا، حيث لم يجروا بعد تجارب بشرية أو حيوانية.
وقدم شيخي العديد من براءات الاختراع المتعلقة بمنصة فريقه ويخطط لاستخدام التكنولوجيا لدراسة عدد لا يحصى من الأمراض، بما في ذلك أنواع السرطان الأخرى.
