مطالعه جدید نشان می دهد که چرا برخی از سلولها نسبت به سایرین مستعد ابتلا به سرطان هستند

یک سرنخ پنهان ممکن است توضیح دهد که چرا برخی از سلولهای جهش یافته سرطانی می شوند و برخی دیگر این کار را نمی کنند: چقدر سریع تقسیم می شوند.

یک مطالعه جدید از محققان در سلامت Sinai در تورنتو نشان می دهد که کل زمان لازم برای یک سلول برای تکمیل یک چرخه کامل تقسیم – طول مدت کل چرخه سلولی را انجام داده است ، یا TC می تواند پیش بینی کند که آیا به تومور تبدیل می شود. سلولهای سریعتر برای تقسیم بیشتر به احتمال زیاد سرطانی می شوند ، در حالی که آهسته تر اغلب از این سرنوشت فرار می کنند.

این کشف لایه جدیدی به آنچه دانشمندان درباره سرطان و ریشه های آن می دانند ، اضافه می کند. این نشان می دهد که داشتن جهش های ایجاد کننده سرطان کافی نیست. چگونه یک سلول به آن جهش پاسخ می دهد – و به خصوص که به سرعت تقسیم می شود – نقش مهمی در اینکه آیا در نهایت به تومور تبدیل می شود ، ایفا می کند.

سلولهای بدن شما در طول زندگی جهش هایی را جمع می کنند. این خطاهای ژنتیکی به دلایل زیادی می تواند اتفاق بیفتد: قرار گرفتن در معرض محیط زیست ، صفات ارثی یا اشتباهات تصادفی در طول تقسیم سلولی. اما با کمال تعجب ، بیشتر سلولهای جهش یافته هرگز به سرطان تبدیل نمی شوند.

دکتر راد برمنر ، بازپرس ارشد موسسه تحقیقاتی Lunenfeld-Tanenbaum Sinai Health ، این روش را توضیح می دهد: “یک بزرگسال متوسط ​​میلیون ها و میلیون ها سلول دارد که در آنها جهش دارد ، اما خوشبختانه ما همیشه سرطان ایجاد نمی کنیم.”

تیمش می خواست بفهمد چرا. اگر جهش به تنهایی باعث ایجاد سرطان نشود ، چه می کند؟

برای فهمیدن ، آنها با مطالعه رتینوبلاستوما ، یک سرطان چشم نادر که بیشتر در کودکان یافت می شود ، شروع کردند. محققان به سلولهایی که دارای جهش در ژن RB بودند-یک سرکوبگر مشهور تومور نگاه کردند. این ژن به طور معمول نحوه و زمان تقسیم سلول ها را کنترل می کند.

جالب اینجاست که موش هایی با ژن RB جهش یافته در اکثر بافت ها تومورها ایجاد نکردند ، حتی اگر سلول ها به روش های غیرمعمول تقسیم شوند. در حقیقت ، هنگامی که سلولهای بنیادی جنینی کمبود RB به جنین های اولیه وارد شدند ، این سلول ها تقریباً در هر بافت بالغ به پایان رسیدند. اما فقط غده هیپوفیز تومورهای ایجاد کرد. بقیه سلولها با وجود جهش های خطرناک طبیعی ماندند.

این یک سؤال مهم ایجاد کرد: چه چیزی باعث می شود برخی از سلول ها به سرطان تسلیم شوند و برخی دیگر حتی با همان خطای ژنتیکی مقاومت می کنند؟

دکتر برمنر و همکارش ، دکتر دانیان چن ، تصمیم گرفتند به میزان تقسیم سلول ها نگاه کنند. این تیم جهش های مختلفی را که به عنوان سرطان در طیف وسیعی از بافت ها ایجاد می شود ، مانند ریه ، شبکیه و غده هیپوفیز معرفی کرد. آنها چیزی جالب پیدا کردند.

در هر حالت ، سرطان از نوع سلول با کوتاهترین چرخه سلولی توسعه یافته است. یعنی سریعترین سلولهای جانبی ، آنهایی بودند که به احتمال زیاد سرطانی می شوند.

این الگوی در مورد جهش های مختلف ژنتیکی صادق بود. به عنوان مثال ، ترکیبی از از دست دادن RB و p53 باعث تومورها در سلولهای ریه نوروآندوکرین سریع با سرعت می شود. جهش های دیگر مانند KRASG12D و BRAFV600E باعث ایجاد تومورهای موجود در سلولهای نوع 2 آلوئول ، که دارای مقادیر TC کوتاه نیز هستند.

حتی در بافت هایی با انواع مختلف جهش ، پیوند یکسان بود: زمان چرخه کوتاه تر به معنای خطر بالاتر بود.

تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که گسترش TC – کاهش نرخ تقسیم – تومورهای پیش از شکل گیری. و این سرکوب حتی در شرایطی که دفاع های معمولی مانند ترخیص ایمنی یا مرگ سلولی برنامه ریزی شده فعال نمی شوند ، اتفاق افتاد.

در یک مدل ، مسدود کردن یک مسیر خاص در محور SKP2 -P27 -CDK2/CDK1 از ابتلا به سرطان متوقف شد. این رویکرد بر سایر ویژگی های سلولها مانند توانایی آنها در آپوپتوز یا تشخیص ایمنی تأثیر نمی گذارد. این صرفاً با تغییر سرعت تقسیم کار کرد.

این تحقیق این ایده را به چالش می کشد که فقط مرگ سلولی یا نظارت ایمنی سرطان را کنترل می کند. در حقیقت ، بسیاری از سلولهای جهش یافته بدن نمی میرند – آنها فقط تقسیم غیر طبیعی را متوقف می کنند و مانند سلولهای عادی رفتار می کنند.

دکتر برمنر گفت: “متداول ترین روشی که سلولهای جهش یافته از سرطان فرار می کنند ، فقط با تبدیل شدن به سلول های طبیعی است.” “آنها به طور غیر طبیعی کمی تقسیم می شوند و سپس متوقف می شوند و مانند هر سلول عادی دیگر به نظر می رسند.”

به عبارت دیگر ، هر سلول جهش یافته باعث پاسخ ایمنی یا خود تخریب نمی شود. بیشتر آنها به سادگی به الگوهای رشد عادی باز می گردند ، به خصوص اگر سرعت تقسیم آنها به اندازه کافی کند باشد تا از ایجاد خطرناک جلوگیری شود.

این کمک می کند تا توضیح دهد که چرا افراد به طور مداوم تومور ایجاد نمی کنند ، حتی اگر بافت آنها پر از سلول هایی باشد که دارای جهش های مرتبط با سرطان هستند.

سالهاست که دانشمندان بارزهای سرطان را مطالعه می کنند – تمایلاتی که تقریباً همه تومورها مانند رشد کنترل نشده ، مقاومت در برابر مرگ و توانایی جذب رگ های خونی دارند. اما یافته های جدید نشان می دهد که مشخصه دیگری وجود دارد که ارزش آن را اضافه می کند: مدت زمان چرخه سلولی.

این فقط چه جهش هایی وجود ندارد که مهم باشد. همچنین این است که سلول پس از آن چگونه رفتار می کند. به نظر می رسد یک چرخه سریعتر یک ماده اصلی در ترکیب است که منجر به سرطان می شود.

محققان همچنین تأکید کردند که TC می تواند “سلول مبدا” را برای سرطانهای مختلف – سلول اصلی که بدخیم شده است – شناسایی کند. در تمام مدل های آزمایش شده ، سلول با کوتاهترین چرخه به سرطان تبدیل شده است ، حتی اگر جهش های مختلف در زمان های مختلف معرفی شوند.

این می تواند به دانشمندان کمک کند تا درک کنند که سرطانهای خاص از کجا شروع می شوند و چرا برخی از سلول ها از سایرین آسیب پذیرتر هستند.

جالب ترین بخش این کار پتانسیل آن برای استراتژی های جدید درمانی است. اگر کاهش سرعت تقسیم سلولی بتواند تومورها را از شکل گیری جلوگیری کند ، آنگاه روشهای درمانی آینده می توانند TC را در افراد پرخطر تنظیم کنند.

دکتر برمنر گفت: “کار ما نشان می دهد که ما ممکن است بتوانیم در سلولهای مستعد سرطان مداخله کنیم تا آنها را کمی با عوامل درمانی مناسب کاهش دهیم.” “اما اول ، ما باید مکانیسم های حاکم بر میزان چرخه سلولی را در انواع مختلف سلول درک کنیم.”

این تحقیق حاکی از آن است که یک روز ، درمان ها می توانند بر تقویت مقاومت طبیعی که اکثر سلول ها از قبل نشان می دهند متمرکز شوند. به جای کشتن سلولهای سرطانی ، پزشکان می توانند در وهله اول از تشکیل تومورها جلوگیری کنند – فقط با دادن زمان کمی بیشتر به سلول ها.

هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد. اما این یافته ها یک روش تازه برای فکر کردن در مورد سرطان ارائه می دهد – یکی که نه تنها بر ژنتیک بلکه به زمان بندی متمرکز است.