خطوة مهمة لفهم كيفية ظهور ونمو وانتشار سرطان الثدي

يعد سرطان الثدي أحد أكثر أنواع السرطانات شيوعا بين الكثير من الأشخاص حول العالم، ويصيب بشكل أخص السيدات.

نشر عالم الأحياء كيرت هاينز من مركز السرطان الشامل بجامعة نيو مكسيكو ورقتين بحثيتين تصفان بشكل شامل الأنواع الرئيسية الـ12 من الخلايا في الثدي البشري.

وقال هاينز: "نحاول فهم جميع أنواع الخلايا المختلفة التي تتعاون وتنسق لجعل الأنسجة تؤدي وظيفتها، وكيف يمكن لهذه العمليات أن تسوء في الورم".

سبب رئيسي للوفاة

على مدى العقود العديدة الماضية، أصبح سرطان الثدي السبب الرئيسي للوفاة بسبب السرطان بين النساء، بعد سرطان الرئة فقط.

ومن بين جميع أنواع السرطان التي يتم تشخيصها لدى النساء كل عام، سيكون ثلثها سرطان الثدي - وهناك فرصة واحدة من كل ثماني فرص أن تصاب المرأة بسرطان الثدي طوال حياتها.

وفقًا للمعهد الوطني للسرطان، فإن ما بين 75% و80% من حالات سرطان الثدي تتميز بخصائص الخلايا الظهارية اللمعية، وهي نوع خاص من الخلايا يشكل قنوات الحليب في الثدي، وتسمى سرطانات هذا النوع بسرطانات الغدد القنوية.

تتكون الأعضاء والأنسجة من أنواع مختلفة من الخلايا التي تعمل معًا لتكوين وحدة وظيفية.

ويتعطل هذا التوازن الطبيعي بين أنواع الخلايا في الأورام. وتؤثر هذه الخلايا غير السرطانية الأخرى على سلوك الأورام.

يقول هاينز: "إنك بحاجة إلى معرفة جميع أنواع الخلايا في الأنسجة. فالأورام هي أمراض تصيب الأنسجة. ويتعين عليك حقًا أن تفهم جميع العناصر المكونة لها".

على مدى السنوات العشر الماضية، كان مختبر هاينز يجمع المعلومات حول أنواع الخلايا في أنسجة الثدي البشرية، ومؤخرًا، نشر هو وفريقه بحثين عن عملهم.

الورقة الأولى، "التحديد الشامل وعزل وزراعة أنواع خلايا الثدي البشرية" المنشورة في مجلة الكيمياء الحيوية، تصف العملية المستخدمة لتحديد وتنقية وتنمية كل نوع رئيسي من الخلايا في الثدي البشري.

الورقة الثانية، "التحليل النسخي للأنواع الرئيسية الاثني عشر لخلايا الثدي البشرية يكشف عن آليات وظيفة الخلايا والأنسجة" قيد الطبع في مجلة PLOS Biology، تصف بتفصيل كبير كل نوع من الأنواع الرئيسية الاثني عشر للخلايا في الثدي البشري.

استخدم هاينز أنسجة الثدي غير المريضة التي تم التخلص منها في جراحات تصغير الثدي، ثم استخدم تقنيتين مختلفتين - قياس التدفق الخلوي وتسلسل الحمض النووي الريبي - للعثور على أنواع الخلايا في عينات الأنسجة تلك وتحديدها ووصفها.

بدأ هاينز عمله باستخدام صبغ الأنسجة وتقنية التدفق الخلوي، والتي يمكنها تحليل مئات الآلاف من الخلايا من خلال سماتها المحددة، باستخدام موارد التدفق الخلوي المشتركة لمركز السرطان الشامل بجامعة نيو مكسيكو.

وبعد اكتشاف تركيبة الأجسام المضادة المحددة المطلوبة للكشف عن جميع أنواع الخلايا، استخدم هو وفريقه الفرز التدفقي لعزل أنواع مختلفة من خلايا الثدي، ثم استخدموا تسلسل الحمض النووي الريبي لتحليل نسخ الحمض النووي الريبي التي ينتجها كل نوع من أنواع الخلايا.

يحدد تسلسل الحمض النووي الريبي تسلسلات جميع نسخ الحمض النووي الريبي المختلفة في الخلية.

نسخ الحمض النووي الريبي هي جزيئات يتم نسخها من جينوم الحمض النووي. تحمل هذه النسخ شفرة البروتينات التي تنجز عمليات الخلية؛ وهي تحدد طبيعة وخصائص هذا النوع من الخلايا.

يقول هاينز: "كل خلية في الفرد لها نفس الحمض النووي، ولكنها لا تحتوي على نفس الحمض النووي الريبوزي. والحمض النووي الريبوزي هو الذي يخبر الخلية بما يجب أن تفعله وما هي وظيفتها".

وقد مكّنت تقنية قياس التدفق الخلوي هاينز من تحديد الأنواع الاثني عشر المختلفة من الخلايا التي تتكون منها الثدي، وقام هو وفريقه بتنقية كل نوع من الخلايا لدراستها بمزيد من التفصيل. واسترشادًا بالاختلافات في نُسخ الحمض النووي الريبي، قاموا بفحص الطبيعة البيولوجية لكل نوع من الخلايا عن كثب.

كانت المعلومات الناتجة هائلة، حيث وجد أن كل نوع من الخلايا يعبر عن أكثر من 20 ألف جين فردي.

ومن بين النتائج التي توصلوا إليها، اكتشف هاينز وفريقه نوعًا نادرًا من الخلايا الظهارية يبدو أنه يتمتع بخصائص الخلايا الجذعية.

تتمتع الخلايا الجذعية بالقدرة على النضج إلى مجموعة من أنواع الخلايا المختلفة وتعمل كجزء من أنظمة الإصلاح في الجسم.

وللتعرف بشكل أكبر على كيفية عمل الخلايا، كان من الضروري إبقاء الخلايا حية في المختبر - عن طريق زراعتها في أطباق أنسجة بلاستيكية مع وسط خلوي - وهو مزيج من السكريات والأحماض الأمينية والفيتامينات والمصل.

أنشأ هاينز وفريقه نماذج خلايا من كل أنواع الخلايا تقريبًا، وتوسعوا في النوعين أو الثلاثة التي تُستخدم عادةً في أبحاث الثدي. يتم زراعة نماذج الخلايا الخاصة بهم في المختبر، وتحتفظ هذه الخلايا بالخصائص المميزة التي تظهرها في الجسم.

ستمكن هذه النماذج الخلوية العلماء من دراسة سلوك أنواع الخلايا المختلفة واستكشاف كيفية مساهمة كل نوع من الخلايا في عملية تكوين الورم الخبيث.

تم تلخيص أنواع الخلايا وأوصافها في الأوراق المنشورة، وتتوفر بيانات كاملة عن كل نوع عبر الإنترنت.

يقول هاينز: "كنا نحاول حقًا الوصول إلى جوهر كل نوع من أنواع الخلايا. هناك قدر هائل من المعلومات".

وأضاف هاينز إن هذا المرجع يمكن أن يساعد علماء الأحياء الذين يريدون فهم ما تفعله جميع أنواع الخلايا المختلفة في الثدي البشري وكيف يمكن أن يؤدي اضطراب توازن هذه الخلايا إلى الإصابة بالسرطان.