بروتين مرتبط بالسرطان يلعب دورًا رئيسيًا في التئام الجروح

عندما يكتشف الأطباء مستويات مرتفعة من SerpinB3 في فحص الدم، يمكن أن يشير ذلك إلى أن هناك خطأً خطيرًا، بدءًا من السرطانات التي يصعب علاجها إلى الحالات الالتهابية الشديدة.

SerpinB3 هو بروتين مهم يكشف غالبًا متى تتعرض أنسجة الحاجز في الجسم، مثل الجلد أو الرئتين، لضغط خطير بسبب السرطان أو الأمراض المزمنة.

ولكن أظهرت أبحاث جديدة من جامعة ولاية أريزونا أن بروتين SerpinB3، المعروف منذ فترة طويلة بأنه علامة على المرض، له أيضًا دور طبيعي في الجسم: المساعدة في التئام الجروح.

لا تزال جروح الجلد تُشكّل تحديًا كبيرًا للطب.

من بين حوالي 6 ملايين جرح تحدث سنويًا في الولايات المتحدة، يصعب علاج الكثير منها، وغالبًا ما ترتبط بمرض السكري أو الحروق أو العدوى أو التقدم في السن، وتُقدّر تكلفة هذه الجروح الصعبة الشفاء مجتمعةً بنحو 20 مليار دولار سنويًا.

في دراسة جديدة ، اكتشف المؤلفان المشاركان جوردان يارون وكوشال ريجي وزملاؤهما من مركز بيوديزاين للابتكار والترجمة في المواد الحيوية أن SerpinB3 هو جزء من ترسانة الجسم الطبيعية لشفاء الجروح، مما يساعد الجلد على التعافي بعد الضرر.

تشير الأبحاث إلى إمكانيات جديدة: تعزيزه قد يُحسّن التئام الجروح، بينما قد يُتيح تثبيطه طريقةً لمكافحة أنواع السرطان العدوانية.

قد تُساعد هذه النتائج أيضًا في تفسير دور SerpinB3 في الأمراض الالتهابية، من أمراض الجلد إلى الربو.

نشأت هذه الدراسة نتيجةً لتقارب عمل الفريق الأوسع نطاقًا على المواد النشطة بيولوجيًا لإصلاح الجروح، وخبرته في دراسة عائلة من البروتينات تُسمى السربينات، وهي اختصار لمثبطات السيرين بروتياز.

تعمل السربينات كمنظمات مهمة لعمليات متنوعة، مثل تخثر الدم وتنظيم المناعة في جميع أنحاء الجسم، مع وجود أدوار واضحة للعديد منها في الحفاظ على توازن تحلل الأنسجة وإصلاحها.

وقال ريج: "عندما تعمقنا في كيفية مساعدة موادنا النانوية النشطة بيولوجيًا في إصلاح الأنسجة، برز بروتين SerpinB3، وهو بروتين كان مرتبطًا في الأصل بالسرطان، كعامل رئيسي يرتبط بشفاء الجروح باستخدام المواد النانوية".

وأضاف: "لقد كانت هذه الرحلة، التي بدأت من أبحاث مستلهمة من استخدام المواد الحيوية لإصلاح الأنسجة، وصولًا إلى اكتشاف الدور الأساسي لهذا البروتين كآلية استجابة للإصابة في الجلد، رحلةً رائعةً حقًا، ونحن الآن نبني على هذه النتيجة الأساسية ونبحث في دور SerpinB3 في حالات مرضية أخرى".

ترتبط العديد من السربينات بالأمراض عند اختلال توازنها في الجسم، مما يظهر في الالتهابات والتليف والسرطان.

وقد استُخدم أحد أفراد هذه العائلة، وهو SerpinB3، على نطاق واسع في اختبارات السرطان كمؤشر على شدة المرض.

اكتشاف بروتين SerpinB3

تم اكتشاف SerpinB3 - المعروف أيضًا باسم مستضد سرطان الخلايا الحرشفية -1 - لأول مرة في أنسجة سرطان عنق الرحم في عام 1977.

وقد تم استخدامه منذ فترة طويلة كعلامة حيوية للسرطانات العدوانية في الرئة والكبد والجلد، حيث ترتبط المستويات المرتفعة بنتائج سيئة.

لأكثر من 4 عقود، عُرف بروتين SerpinB3 بأنه مُحفِّز لنمو السرطان وانتشاره، لدرجة أنه أصبح تشخيصًا سريريًا. ومع ذلك، بعد كل هذا الوقت، ظل دوره الطبيعي في الجسم لغزًا، كما قال يارون.

وأضاف: "لكن عندما فحصنا الجلد المصاب وهو في طور الشفاء، وجدنا أن الخلايا التي تتحرك إلى داخل الجرح تُنتج كميات هائلة من هذا البروتين، واتضح أن هذا جزء من الآلية التي طورها البشر لعلاج إصابات الظهارة، وهي عملية تعلمت الخلايا السرطانية استغلالها للانتشار، وهذا يفتح الآن آفاقًا لفهم كيفية تورط هذا البروتين في العديد من الأمراض الأخرى".

كيف يساعد SerpinB3 على التئام الجروح؟

بتتبع الجينات التي تنشط أثناء الشفاء، وجد الباحثون أن مستويات SerpinB3 ارتفعت بشكل حاد في الجلد المصاب.

كان هذا الارتفاع حادًا بشكل خاص في الجروح المغطاة بضمادات من مواد حيوية متطورة، وهو اكتشاف بُني على بحث سابق للمجموعة، يُظهر كيف يمكن لهذه المواد أن تُعزز إشارات الإصلاح الطبيعية في الجسم.

في الاختبارات المعملية، أدت إضافة SerpinB3 إلى تسريع حركة خلايا الجلد وتغطية الجروح، بنفس فعالية مُعزز الشفاء المعروف باسم عامل نمو البشرة.

يعمل SerpinB3 عن طريق تنشيط الخلايا الكيراتينية، وهي خلايا الجلد التي تتحرك عادةً لإصلاح التلف.

عند تنشيطها، تصبح هذه الخلايا أقل لزوجة وأكثر حركة، مما يسمح لها بالانزلاق إلى الجرح وإعادة بناء الأنسجة.

يُساعد البروتين أيضًا شبكات الإصلاح الطبيعية في الجسم، مُوجّهًا الشفاء ونمو الأنسجة الجديدة. أظهرت الجروح المُعالَجة ألياف كولاجين مُرتّبة بشكل أكثر دقة ، تعمل كبنية داعمة، مما يُساعد على استعادة قوة الجلد وسلامته.

يشير الباحثون إلى ضرورة إجراء المزيد من الأبحاث لفهم كيفية اندماج SerpinB3 في أنظمة الشفاء الأوسع في الجسم.

ولأن SerpinB3 يُسرّع عملية الشفاء، فقد يُطوّر يومًا ما كعلاج للجروح المستعصية، مثل قروح الضغط وغيرها من القرح التي تلتئم ببطء مع مرور الوقت.

ومن خلال الكشف عن الحياة المزدوجة لـ SerpinB3، تظهر الدراسة كيف يمكن لفهم أعمق لأنظمة الإصلاح في الجسم أن يؤدي إلى علاجات أفضل للجروح - واستراتيجيات جديدة لمحاربة السرطان.