حرم العلماء خلايا سرطان الدماغ من القدرة على البقاء على قيد الحياة باستخدام طريقة جديدة

عندما يتم قطع فرامل سيارة السباق، فإنها تتعطل بسرعة. يريد الدكتور باراك روتبلات أن يفعل شيئًا مشابهًا مع خلايا سرطان الدماغ: إيقاف قدرتها على البقاء على قيد الحياة في حالة نقص الجلوكوز. ويهدف إلى تسريع عمل الخلايا السرطانية حتى تموت بنفس السرعة. يعتمد هذا النهج الجديد لعلاج سرطان الدماغ على عقد من البحث في مختبره.

الاكتشافات الجديدة

د. نشر روتبلات وطلابه والمحقق الرئيسي المشارك غابرييل لبريفير من معهد علم الأمراض العصبية في مستشفى جامعة دوسلدورف النتائج التي توصلوا إليها الأسبوع الماضي في مجلة Nature Communications.

حتى الآن، كان يُعتقد أن الخلايا السرطانية تركز في المقام الأول على النمو والتكاثر السريع. ومع ذلك، فقد تبين أن الأورام تحتوي على نسبة جلوكوز أقل من الأنسجة الطبيعية.

إذا كانت الخلايا السرطانية تركز بشكل كامل على الانتشار السريع، فيجب أن تكون أكثر اعتمادًا على الجلوكوز من الخلايا الطبيعية. ومع ذلك، ماذا لو كانت أولويتهم المطلقة هي البقاء وليس النمو المتسارع؟ ومن ثم فإن بدء النمو مع نقص الجلوكوز يمكن أن يؤدي إلى نفاد الطاقة في الخلية وموتها.

آفاق الطب الشخصي

"هذا اكتشاف مثير للاهتمام توصلنا إليه بعد عقد من البحث"، يوضح الدكتور روتبلات. "يمكننا استهداف الخلايا السرطانية حصريًا دون التأثير على الخلايا الطبيعية، وهو ما سيكون خطوة مهمة للأمام نحو الطب الشخصي والعلاجات التي لا تؤثر على الخلايا السليمة بنفس طريقة العلاج الكيميائي والإشعاعي."

يضيف: "إن اكتشافنا لصيام الجلوكوز ودور مضادات الأكسدة يفتح نافذة علاجية لإنشاء جزيء يمكنه علاج الورم الدبقي (سرطان الدماغ)." قد يكون هذا العامل العلاجي قابلاً للتطبيق أيضًا على أنواع أخرى من السرطان.

الأبحاث ونتائجها

بدأ روتبلات وطلابه، الدكتور تال ليفي والدكتورة خولة الأسعد، بالتفكير في كيفية تنظيم الخلايا لنموها بناءً على الطاقة المتاحة. عندما يكون هناك ما يكفي من الطاقة، تقوم الخلايا بتخزين الدهون وتصنيع الكثير من البروتينات لتخزين الطاقة والنمو. وعندما تكون الطاقة محدودة، يجب عليهم إيقاف هذه العملية حتى لا تستنزف مواردهم.

تكون الأورام بشكل رئيسي في حالة نقص الجلوكوز. بدأ الباحثون في البحث عن مكابح جزيئية تسمح للخلايا السرطانية بالبقاء على قيد الحياة بسبب نقص الجلوكوز. إذا أمكن إيقافها، سيموت الورم، وستظل الخلايا العادية التي لا تفتقر إلى الجلوكوز سليمة.

مسار mTOR ودور 4EBP1

درس روتبلات وفريقه مسار mTOR (هدف الراباميسين في الثدييات)، والذي يحتوي على بروتينات تستشعر حالة الطاقة في الخلية وتنظم نموها. ووجدوا أن البروتين الموجود في مسار mTOR المعروف باسم 4EBP1، والذي يثبط تخليق البروتين عندما تنخفض مستويات الطاقة، ضروري لبقاء الخلايا البشرية والفئران وحتى الخميرة عند حرمانها من الجلوكوز.

لقد أثبتوا أن 4EBP1 يقوم بذلك عن طريق التنظيم السلبي لمستويات الإنزيم الرئيسي في مسار تخليق الأحماض الدهنية، ACC1. وتستخدم هذه الآلية من قبل الخلايا السرطانية، وخاصة خلايا سرطان الدماغ، للبقاء على قيد الحياة في أنسجة الورم وتكوين أورام عدوانية.

تطوير علاج جديد

د. تعمل Rotblat الآن مع BGN Technologies والمعهد الوطني للتكنولوجيا الحيوية في النقب لتطوير جزيء من شأنه أن يمنع 4EBP1، مما يتسبب في استمرار الخلايا السرطانية المتعطشة للجلوكوز في تصنيع الدهون واستنفاد مواردها عندما يكون الجلوكوز ناقصًا.