تحديد بروتين يحفز نمو السرطان.. هل يكون هدفا لعلاجات أكثر فعالية؟

أظهر باحثون لأول مرة، أن الواجهة الحاسمة في البروتين الذي يحفز نمو السرطان، يمكن أن تكون بمثابة هدف لعلاجات أكثر فعالية.

قاد الدراسة مرفق الليزر المركزي التابع لمجلس مرافق العلوم والتكنولوجيا (STFC) واستخدمت تقنيات التصوير بالليزر المتقدمة لتحديد التفاصيل الهيكلية للبروتين المتحور الذي يساعده على تجنب الأدوية التي تستهدفه.

تم نشر البحث في مجلة Nature Communications ويضع الأساس للبحث المستقبلي في علاجات السرطان الأكثر فعالية وطويلة الأمد.

مستقبل عامل نمو البشرة

مستقبل عامل نمو البشرة (EGFR) هو بروتين موجود على سطح الخلايا ويستقبل الإشارات الجزيئية التي تخبر الخلية بالنمو والانقسام.

في أنواع معينة من السرطان، يحفز مستقبل عامل نمو البشرة المتحور النمو غير المنضبط، مما يؤدي إلى ظهور الأورام.

تقوم علاجات السرطان المختلفة بحظر وتثبيط مستقبل عامل نمو البشرة الطافر لمنع تكوين الورم، ولكن هذه العلاجات محدودة، حيث إن الخلايا السرطانية في نهاية المطاف تطور المزيد من طفرات مستقبل عامل نمو البشرة المقاومة للعلاج.

حتى الآن، لم يتم فهم الكيفية التي تدفع بها طفرات مستقبل عامل نمو البشرة المقاومة للأدوية نمو الورم، مما يعيق قدرتنا على تطوير علاجات تستهدفها.

في هذه الدراسة الأخيرة، حصل العلماء في CLF على صور فائقة الدقة لطفرة مستقبل عامل نمو البشرة المقاومة للأدوية المعروفة بمساهمتها في الإصابة بسرطان الرئة.

وقد تم تحقيق ذلك باستخدام تقنية التصوير بالليزر المتقدمة التي طورتها شركة STFC لهذا الغرض والتي تسمى التصوير الموضعي للفلوروفور مع التبييض الضوئي، أو FLImP.

كشف تحليل FLImP عن تفاصيل هيكلية صغيرة تصل إلى 2 نانومتر، وأظهر لأول مرة بهذا المستوى من الدقة كيفية تفاعل الجزيئات في طفرة مستقبل عامل نمو البشرة المقاومة للأدوية.

استخدم التحليل الإضافي الذي أجرته مجموعة النمذجة الجزيئية الحيوية والصيدلانية في جامعة جنيف (UNIGE) عمليات محاكاة حاسوبية متقدمة - جنبًا إلى جنب مع تحليل FLImP - قدمت تفاصيل ذرية لمجمعات EGFR المتحولة، ومن هذا المنطلق، تمكن الفريق من مقارنة التفاصيل الهيكلية لـ EGFR المتحور والصحي لتحديد الواجهات بين الجزيئات المتفاعلة في الطفرة المقاومة للأدوية المهمة لنمو الورم.

وقالت البروفيسور ماريسا مارتن فرنانديز، قائدة مجموعة الأخطبوط في CLF، التي قادت الدراسة: «إن هذه النتيجة هي تتويج لسنوات من البحث والتطوير التكنولوجي في CLF والمؤسسات الشريكة لنا، ونحن متحمسون للغاية بشأن قدرتها على لإثراء مسار أبحاث السرطان في المستقبل، وإذا ثبت أن هذه الواجهة هي هدف علاجي فعال، فإنها يمكن أن توفر نهجا جديدا تماما لتطوير الأدوية التي تشتد الحاجة إليها».

هدف علاجي

ثم أدخل الفريق طفرات إضافية على مستقبل عامل نمو البشرة المقاوم للأدوية في خلايا الرئة المزروعة وفي الفئران التي تداخلت مع الواجهات المكتشفة حديثًا.

في هذه التجارب، تبين أن إحدى طفرات مستقبل عامل نمو البشرة مستقبل عامل نمو البشرة الإضافية تمنع نمو السرطان، مع عدم ظهور أي أورام في الفئران، مما يشير أيضًا إلى أن قدرة طفرة EGFR هذه على تعزيز السرطان تعتمد بالفعل على هذه الواجهات.

قال الدكتور جيلبرت فروهويرث، قائد مجموعة علاجات التصوير والسرطان في كلية كينجز لندن والذي تحقق من صحة النتائج على الحيوانات الحية: «لقد أصبح هذا البحث ممكنًا من خلال الجمع بين مجموعة متنوعة من تقنيات التصوير المختلفة، بدءًا من الجزيئات المفردة وحتى الحيوانات الكاملة، ويوضح قوة التصوير لفهم العمل الداخلي للسرطان بشكل أفضل، نحن سعداء للغاية بهذا التعاون الناجح ونتطلع إلى تطوير هذه الفرصة الصيدلانية بشكل أكبر كجزء من هذا الفريق».

ويأمل الباحثون أن تكون هذه الواجهات بمثابة أهداف محتملة لعلاجات السرطان الجديدة التي تتغلب على المقاومة التي اكتسبتها طفرات مستقبل عامل نمو البشرة.

وعلق البروفيسور فرانشيسكو لويجي جيرفاسيو، رئيس مجموعة النمذجة الجزيئية الحيوية والصيدلانية في UNIGE، قائلًا: «لقد أصبح هذا الإنجاز ممكنًا بفضل مجموعة من أحدث عمليات المحاكاة والتقنيات التجريبية التي يمكنها الآن تصور بنية وديناميكيات أهداف السرطان الهامة مثل EGFR بتفاصيل غير مسبوقة».

وأضاف الدكتور يانيس جالداداس من جامعة UNIGE، والذي أجرى عمليات المحاكاة: «لقد كانت عمليات المحاكاة قادرة على دفع الدقة الفعالة للمجهر إلى ما هو أبعد من حدود الخيال، ومن الممكن تقريبًا لمس موقع الطفرة ورؤية تأثيرها».