"دفقات طاقة" تطلقها الخلايا السرطانية قد تمهد لسياسات علاجية جديدة

توصل فريق من الباحثين في إسبانيا إلى اكتشاف علمي جديد قد يمهد الطريق أمام وضع استراتيجيات علاجية جديدة للقضاء على السرطان. 

فقد وجد العلماء في مركز تنظيم الجينوم في مدينة برشلونة أن الخلايا السرطانية تطلق دفقات من الطاقة عند تعرضها لضغوط داخل الجسم، حيث تتحرك الميتوكوندريا، وهي وحدة إنتاج الطاقة في الخلايا الحية، نحو نواة الخلية السرطانية وتنبعث منها كمية إضافية من الطاقة تساعد في علاج التلف الذي حدث في الحمض النووي للخلية وإنقاذها من الضغوط الخارجية الزائدة.

 

وأكدت الدراسة التي نشرتها الدورية العلمية "Nature Communication" المتخصصة في الأبحاث العلمية، أن الاختبارات المعملية على عينات من أورام تم استئصالها من مرضى أن الخلية السرطانية تضاعف إنتاجها من الطاقة في حالة تعرضها لضغوط، وهو ما يمكن أن يفسر الآليات التي تتبعها الخلايا الخبيثة للبقاء على قيد الحياة داخل الجسم، مثل الزحف داخل الورم أو التسلل عبر مسام الشرايين أو تحمل قوى الضغط داخل مجرى الدم.

 

وقد استخدم الباحثون الإسبان في إطار هذه الدراسة ميكروسكوباً متخصصاً يستطيع ضغط الخلية الحية بحيث لا يزيد عرضها عن 3 ميكرونات، وهو ما يعادل واحدا على 13 من قطر الشعرة البشرية، ولاحظوا أنه في غضون ثوانٍ من حدوث عملية الضغط، تتحرك الميتوكوندريا نحو سطح نواة الخلية وتقوم بإطلاق دفعات من جزيئات "أدينوسين ثلاثي الفوسفات" ATP التي تعرف باسم عملة الطاقة على مستوى الجزيئات داخل الخلية الحية.

وفي تصريحات للموقع الإلكتروني "سايتيك ديلي" المتخصص في الأبحاث العلمية، تقول الباحثة سارة سديلشي من مركز تنظيم الجينوم وأحد المشاركين في إعداد الدراسة، إن طريقة تحرك وحدات الميتوكوندريا نحو سطح النواة داخل الخلية السرطانية "المحاصرة" تجعلنا نعيد التفكير بشأن دور هذه الوحدات داخل الخلية البشرية الحية، فهي ليست مجرد بطاريات ثابتة لتغذية الخلية بالطاقة، بل إنها تتجاوب عندما يتم استدعاؤها لمواجهة المواقف الطارئة مثل عندما تتعرض الخلية لضغوط خارجية تفوق قدرتها على التحمل.

 

ووجد الباحثون أن وحدات الميتوكوندريا تتجمع على سطح نواة الخلية بشكل محكم لدرجة أن النواة تنضغط للداخل، ولاحظوا حدوث هذه الظاهرة في 84% من حالات تعرض الخلايا السرطانية للضغوط، مقارنة بحالات الخلايا السرطانية التي تتحرك بشكل طبيعي دون التعرض لضغوط. وأطلق الباحثون على هذه التركيبات اسم "الميتوكوندريا المرتبطة بالنواة الخلوية" "Nucleus Associated Mitochondria".

 

ومن أجل التيقن من صحة هذه الفرضية العلمية، استخدم الباحثون مستشعرات مضيئة من مادة الفلورسنت، بحيث تنبعث منها ومضات ضوئية عندما تلتحم جزيئات أدينوسين ثلاثي الفوسفات المشار إليها أعلاه بنواة الخلية، ورصدوا بالفعل زيادة في الومضات بنسبة 60% تقريبا خلال ثلاث ثواني فقط من بدء تعرض الخلية السرطانية للانضغاط.

 

ويقول الطبيب فابيو بيزانو المشارك في إعداد الدراسة إن هذه الومضات هي "مؤشر واضح على أن الخلايا تتأقلم مع الضغوط وتعيد صياغة عملية الأيض داخلها نتيجة لذلك". وقد أظهرت تجارب لاحقة أهمية دفقات الطاقة السريعة لبقاء واستمرارية الخلايا السرطانية، حيث إن الانضغاط الميكانيكي للخلية يؤدي إلى انكسار سلاسل الحمض النووي تحت الضغوط الخارجية وتشابك الجينوم داخل النواة.

 

وتعتمد الخلايا على "فرق إصلاح" داخل الخلية للوصول إلى الأجزاء التالفة في سلسلة الحمض النووي لعلاجها، ولكن هذه الفرق يكون لديها نهم للطاقة في صورة أدينوسين ثلاثي الفوسفات، وبالتالي إذا حصلت الخلايا السرطانية المنضغطة على دفقات الطاقة اللازمة، فإنها تقوم بإصلاح التلف الذي تعرضت له في غضون ساعات، وبدون تلك الدفقات، فإنها تتوقف عن الانقسام والنمو بشكل طبيعي.

 

واستطاع الباحثون أيضا تحديد آلية الهندسة الخلوية التي تسمح بالتحام الميتوكوندريا في نواة الخلية في حالة تعرضها للضغط، حيث لاحظوا أن شبكة من خيوط مادة الأكتين، وهي نفس نوعية الخيوط البروتينية التي تسمح بانقباض العضلات داخل الجسم، تتشكل حول النواة، وأن هذه الشبكة هي التي تقوم بتثبيت الميتوكوندريا في مكانها الصحيح حول النواة.

 

وعندما قام الباحثون بحقن تلك الخلايا بمادة "لاترونسولين" التي تقوم بإذابة الأكتين، انهارت تشكيلات الميتوكوندريا حول محيط النواة وانحسرت دفقات الطاقة التي تغذي الخلية السرطانية. وبناء على هذه التجربة، يرى الباحثون أنه إذا كانت الانبثاثات السرطانية تعتمد على دفقات الطاقة من تجمعات الميتوكوندريا حول النواة لغزو الجسم، فإن استخدام أدوية لإذابة شبكات الأكتين بدون تسميم الميتوكوندريا نفسها يمكن أن يمنع انتشار السرطان في الأنسجة السليمة للجسم.

وتقول الطبيبة فيرينا روبريشت، وهي أحد أعضاء فريق الدراسة، إن مبحث "الاستجابة الميكانيكية للضغوط داخل الخلايا السرطانية يعتبر أحد نقاط الضعف للسرطان التي لم يتطرق إليها العلم بشكل موسع، وقد تفتح الباب على مصراعيه أمام مسارات علاجية جديدة".

 

ويؤكد فريق الدراسة أنه بالرغم من أن هذا البحث يتركز على تأثير الانضغاط على الخلايا السرطانية، فإن استجابة الخلايا الحية بشكل عام تحت الضغط تعتبر بمثابة ظاهرة عامة في علم الأحياء، حيث استطاع العلم رصد انضغاط الخلايا المناعية داخل العقد الليمفاوية وانضغاط الخلايا الجنينية خلال عملية تكون الأجنة داخل الرحم.

 

وتقول الطبيبة سيدلشي: "كلما تتعرض خلية حية للانضغاط بسبب مؤثرات خارجية، تنبعث منها دفقات من الطاقة للحفاظ على سلامة الجينوم داخلها، وقد تسهم دراسة هذه الظاهرة في تغيير جذري لطريقة فهم كيفية بقاء الخلايا الحية عموما على قيد الحياة في حالة تعرضها للإجهاد الميكانيكي".

المصدر: بوابة الوفد