مطالعه نشان می‌دهد سرطان پوست سیستم‌های انرژی خود را برای گسترش کارآمدتر دوباره سیم‌کشی می‌کند

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد سلول‌های سرطان پوست ملانوما به طور اساسی سیستم‌های قدرت داخلی خود را مجدداً سیم‌کشی می‌کنند تا گسترش خود را به سایر قسمت‌های بدن هدایت کنند.

این تحقیق که توسط محققان موسسه سرطان بارتز، دانشگاه ملکه مری لندن انجام شد، نشان می‌دهد که معکوس کردن این تغییر می‌تواند سلول‌های تومور را کمتر تهاجمی کند. این تیم همچنین یک مولکول کلیدی را شناسایی کردند که این فرآیند را تنظیم می کند – دانشی که می تواند پایه های استراتژی های درمانی جدید برای متوقف کردن گسترش سرطان را ایجاد کند.

توانایی سلول های سرطانی برای جدا شدن از تومور اصلی و انتشار به سایر قسمت های بدن یکی از بزرگترین چالش ها برای درمان این بیماری است. این فرآیند که متاستاز نامیده می شود، تومورهای ثانویه را ایجاد می کند که در سایر اندام ها رشد می کنند و در نهایت باعث بیشتر مرگ و میرهای ناشی از سرطان می شود.

پروفسور ویکتوریا سانز-مورنو، نویسنده ارشد مطالعه جدید، می گوید: «ما هنوز به اندازه کافی بیماری ثانویه را در کلینیک هدف قرار نمی دهیم، و من فکر می کنم باید این را تغییر دهیم. “در آزمایشگاه ما، ما می خواهیم بفهمیم: سلول هایی که قادر به متاستاز هستند چه ویژگی هایی دارند؟ نقاط ضعف آنها چیست؟ و چگونه آنها را هدف قرار دهیم؟”

سرطان پوست ملانوما یکی از سریعترین انواع سرطان است و کانون اصلی تحقیقات پروفسور Sanz-Moreno و آزمایشگاه او است. اگر ملانوم در مراحل اولیه و قبل از گسترش آن تشخیص داده شود، تقریباً همه بیماران در بریتانیا از بیماری خود برای یک سال یا بیشتر زنده می مانند. اما پس از گسترش بیماری، این بقا به نصف کاهش می یابد. هدف این تیم نه تنها تجهیز ما به دانش برای درمان بهتر ملانوما، بلکه باز کردن درک بهتری از نحوه گسترش همه سرطان‌ها است.

در مطالعه جدید، منتشر شده در ارتباطات طبیعت، این تیم بررسی کردند که سلول های متاستاز چگونه سیستم های انرژی خود را برای حرکت سریع و کارآمد در سفر خود به سایر قسمت های بدن دوباره سیم کشی می کنند.

محققان سلول‌های تومور در حال مهاجرت را در یک سیستم مدل ویژه بررسی کردند که امکان حرکت در سه بعدی را فراهم می‌کرد – انحراف از سیستم‌های معمولی که سلول‌ها را روی سطح صافی قرار می‌دهند که نحوه حرکت سلول‌ها در بافت زنده را دقیقاً تکرار نمی‌کند. آنها دریافتند که سلول های تومور متاستاز کننده سبکی از حرکت را اتخاذ می کنند که به عنوان مهاجرت آمیبوئید گرد شناخته می شود، که در آن سلول ها اتصال سست خود را با محیط اطراف خود حفظ می کنند و آنها را قادر می سازد از طریق بافت لغزنده شوند.

این به انرژی بسیار کمتری نسبت به سبک متداول حرکت سلولی معروف به مهاجرت مزانشیمی نیاز دارد، جایی که سلول‌ها محکم به محیط اطراف خود می‌چسبند و خود را در محیط خود می‌کشند.

آنها مشاهده کردند که سلول های تومور مهاجم شکل میتوکندری خود را به گونه ای تغییر می دهند که با این سبک حرکتی کارآمد مطابقت داشته باشد، و ترجیح می دهند میتوکندری های کوچک و تکه تکه شده زیادی داشته باشند که در حالت کم مصرف عمل می کنند. این برخلاف سلول‌های کم تهاجمی است که دارای شبکه‌های بزرگ و منشعب از میتوکندری هستند که در حالت پرقدرت عمل می‌کنند.

دکتر Eva Crosas-Molist، نویسنده اول مقاله جدید، توضیح می‌دهد: «این سلول‌های متاستاتیک خود را دوباره سیم‌کشی می‌کنند تا بسیار کارآمد باشند». آنها فقط به سطوح پایینی از انرژی برای حرکت نیاز دارند، که به آنها کمک می کند تا در محیط های بالقوه استرس زا که در حال مهاجرت به آن هستند زنده بمانند، جایی که ممکن است کمبود مواد مغذی یا اکسیژن وجود داشته باشد.

به طور جالبی، این تیم دریافتند که اگر آنها شکل میتوکندری را در سلول های تومور متاستاز کننده خود دستکاری کنند و آنها را مجبور کنند که بیشتر به هم متصل شوند، سلول ها رفتار تهاجمی خود را از دست می دهند. به همین ترتیب، اگر میتوکندری‌ها را در سلول‌های غیر تهاجمی جداتر کنند، سلول‌ها مانند سلول‌های تومور متاستاز کننده رفتار می‌کنند. محققان کشف کردند که مولکولی به نام AMPK در مرکز این فرآیندها قرار دارد. انرژی مورد نیاز سلول را حس می کند و همچنین اسکلت سلولی را کنترل می کند که نحوه حرکت و رفتار سلول را تعیین می کند.

این یک چیز واقعاً شگفت‌انگیز برای ما بود – ما تصور نمی‌کردیم که تغییر میتوکندری می‌تواند بر اسکلت سلولی تأثیر بگذارد و بالعکس.» پروفسور Sanz-Moreno توضیح می دهد. با اصلاح این میتوکندری‌های کوچک، یک تغییر جهانی ایجاد می‌کنید که ظاهر سلول و کل رفتار آن را تغییر می‌دهد.»

پروفسور Ketan Patel، دانشمند ارشد در تحقیقات سرطان انگلستان، گفت: “بیمارانی که سرطان آنها گسترش یافته است اغلب با درمان های سخت تر و شانس کمتری برای بقا مواجه می شوند. این بینش در مورد چگونگی حرکت سلول های سرطانی در سراسر بدن می تواند برای طراحی مداخلاتی برای جلوگیری از این امر بسیار ارزشمند باشد. هر چه بیشتر در مورد آنچه در بدن افراد مبتلا به سرطان اتفاق می افتد بدانیم، توانایی ما برای مقابله با آن بیشتر خواهد شد.”