منوعات

يتتبع العلماء الأصل “المضاعف” للخلايا السرطانية

من خلال العمل مع خلايا الثدي والرئة البشرية، يقول علماء جامعة جونز هوبكنز الطبية إنهم تتبعوا مسارًا جزيئيًا يمكن أن يجذب الخلايا إلى مسار خطير يتمثل في تكرار الجينوم الخاص بها مرات عديدة، وهي السمة المميزة للخلايا السرطانية.

تم نشر النتائج في 3 مايو علمكشف ما يحدث عندما تقوم مجموعة من الجزيئات والإنزيمات بتنشيط وتنظيم ما يسمى “دورة الخلية”، وهي العملية المتكررة لإنشاء خلايا جديدة من المادة الوراثية للخلايا.

ويشير الباحثون إلى أنه يمكن استخدام النتائج لتطوير علاجات من شأنها أن تعطل مشاكل دورة الخلية وربما توقف نمو السرطان.

للتكاثر، تتبع الخلايا روتينًا منظمًا يبدأ بإنشاء نسخة من الجينوم بأكمله، يليه فصل نسخ الجينوم وأخيرًا تقسيم الحمض النووي المنسوخ بالتساوي إلى خليتين فتاتين.

تحتوي الخلايا البشرية على 23 زوجًا من كل كروموسوم – نصفها من الأم والنصف الآخر من الأب، بما في ذلك الكروموسومات الجنسية X وY – بإجمالي 46 زوجًا، لكن من المعروف أن الخلايا السرطانية تمر بحالة متوسطة تحتوي على 92 كروموسومًا مزدوجًا. . كيف حدث هذا كان لغزا.

“السؤال المتكرر بين علماء السرطان هو: كيف يمكن أن تتدهور جينومات الخلايا السرطانية إلى هذا الحد؟” يقول سيرجي ريجوت، دكتوراه، أستاذ مشارك في البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز. “تتحدى دراستنا المعرفة الأساسية حول دورة الخلية وتدفعنا إلى إعادة تقييم أفكارنا حول كيفية تنظيم الدورة.”

يقول ريجوت إن الخلايا التي يتم الضغط عليها بعد نسخ الجينوم يمكن أن تدخل في مرحلة سبات أو شيخوخة وتتعرض عن طريق الخطأ لخطر نسخ الجينوم الخاص بها مرة أخرى.

عادةً، وفي النهاية، يتم اجتياح هذه الخلايا النائمة بواسطة الجهاز المناعي بعد “التعرف عليها” على أنها معيبة. ومع ذلك، في بعض الأحيان، خاصة مع تقدم الإنسان في العمر، لا يستطيع الجهاز المناعي القضاء على الخلايا. إذا تُركت الخلايا غير الطبيعية لوحدها لتتجول في الجسم، فيمكنها تكرار جينومها مرة أخرى، وخلط الكروموسومات في الانقسام التالي، ويبدأ السرطان في النمو.

في محاولة لتحديد تفاصيل المسار الجزيئي الذي يسير بشكل خاطئ في دورة الخلية، ركز ريجوت ومساعده البحثي كونور ماكيني، الذي قاد فريق جونز هوبكنز، على الخلايا البشرية التي تبطن القنوات الثديية وأنسجة الرئة. السبب: تنقسم هذه الخلايا بشكل عام بمعدل أسرع من الخلايا الأخرى في الجسم، مما يزيد من احتمالات تصور دورة الخلية.

يتخصص مختبر Regot في تصوير الخلايا المفردة، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص لاكتشاف النسبة الصغيرة جدًا من الخلايا التي لا تدخل مرحلة خاملة وتستمر في تكرار جينومها.

في هذه الدراسة الجديدة، نظر الفريق إلى آلاف الصور للخلايا الفردية أثناء خضوعها لانقسام الخلايا. طور الباحثون أجهزة استشعار حيوية للضوء لتحديد الإنزيمات الخلوية التي تسمى الكينازات المعتمدة على السيكلين (CDKs)، والمعروفة بدورها في تنظيم دورة الخلية.

ووجدوا أن مجموعة متنوعة من CDKs تنشط في أوقات مختلفة خلال دورة الخلية. بعد تعرض الخلايا لضغوط بيئية، مثل دواء يعطل إنتاج البروتين، أو الأشعة فوق البنفسجية، أو الإجهاد الأسموزي (تغير مفاجئ في ضغط الماء حول الخلايا)، وجد الباحثون أن نشاط CDK 4 وCDK 6 انخفض.

ثم، بعد خمس إلى ست ساعات، عندما بدأت الخلايا بالانقسام، تم تثبيط بروتين CDK 2 أيضًا. في هذه المرحلة، يتم تنشيط مركب بروتيني يسمى مجمع تعزيز الطور (APC) خلال المرحلة التي تسبق انفصال الخلية وانقسامها مباشرة، وهي مرحلة تسمى الانقسام الفتيلي.

يقول ريجوت: “في بيئة الدراسة المجهدة، حدث تنشيط APC قبل الانقسام الفتيلي، في حين أنه من المعروف عمومًا أنه ينشط فقط أثناء الانقسام الفتيلي”.

ما يقرب من 90٪ من الخلايا في الثدي والرئة تخرج من دورة الخلية وتدخل في حالة هادئة عندما تتعرض للضغوطات البيئية.

وفي خلاياهم التجريبية، لم تظل جميع الخلايا صامتة.

ولاحظ فريق البحث أن حوالي 5 إلى 10 بالمائة من خلايا الثدي والرئة عادت إلى دورة الخلية، حيث انقسمت كروموسوماتها مرة أخرى.

ومن خلال مجموعة أخرى من التجارب، ربط الفريق الزيادة في نشاط كينازات البروتين المنشط بالإجهاد مع النسبة الصغيرة من الخلايا التي تتجاوز المرحلة الهادئة وتستمر في مضاعفة جينومها.

يقول ريجوت إن التجارب السريرية جارية لاختبار العوامل الضارة بالحمض النووي باستخدام الأدوية التي تمنع CDK. يقول ريجوت: “من الممكن أن تؤدي تركيبة الدواء إلى تحفيز بعض الخلايا السرطانية على تكرار جينومها مرتين، وتوليد عدم التجانس الذي يمنحها في النهاية مقاومة للأدوية”.

يقول ريجوت: “قد تكون هناك أدوية يمكنها منع تنشيط APC قبل الانقسام الفتيلي لمنع الخلايا السرطانية من تكرار جينومها مرتين ومنع تطور مرحلة الورم”.

ومن بين الباحثين الآخرين الذين ساهموا في الدراسة يوفيل ليندنر، وأدلر غيريرو زونيغا، ونيلادري سينها، وبنجامين فيريسكو، وتيموثي أيكين من جامعة جونز هوبكنز.

تم توفير التمويل للدراسة من قبل المعاهد الوطنية للصحة، والمعهد الوطني للعلوم الطبية العامة (T32-GM007445، 1R35GM133499) والمعهد الوطني للسرطان (1R01CA279546)، والمؤسسة الوطنية للعلوم، وجمعية السرطان الأمريكية.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى