راز مقاومت سلول‌های سرطانی در برابر شیمی درمانی

به گزارش نیو اطلس، پژوهشگران برای نخستین بار مکانیسمی را مشاهده کردند که توسط سلول‌های سرطانی برای مقاومت در برابر اثرات شیمی درمانی استفاده می‌شود. یافته‌های این مطالعه می‌تواند برای تولید داروهای هدفمند برای کمک به غلبه بر این مشکل و موثرتر کردن شیمی درمانی استفاده شود.

وقتی سلول‌ها تقسیم می‌شوند، ساختارهای ریز لوله‌مانندی درون سلول به نام میکروتوبول‌ها(microtubules) مانند بازوهای مکانیکی عمل می‌کنند و مواد ژنتیکی را جدا می‌کنند و تولید موفقیت‌آمیز سلول‌های دختر را تضمین می‌کنند.

تقسیم سلولی یا تقسیم یاخته‌ای فرآیندی است که در آن یک سلول مادر به دو یا چند سلول دیگر(سلول‌های دختر) تقسیم می‌شود.

با توجه به افزایش سرعت تقسیم سلول‌های سرطانی در مقایسه با سلول‌های طبیعی، داروهای شیمی درمانی ضد میکروتوبول این ساختارها را هدف قرار می‌دهند تا از رشد سرطان جلوگیری کنند. اما سلول‌های سرطانی حیله‌گر هستند و راه‌هایی برای اطمینان از اینکه درمان همیشه مؤثر نباشد، ایجاد می‌کنند.

اکنون، برای اولین بار پژوهشگران دانشگاه نیو ساوث ولز(UNSW) در سیدنی استرالیا مکانیسمی را مشاهده کرده‌اند که سلول‌های سرطانی از آن برای مقاومت در برابر اثرات شیمی درمانی استفاده می‌کنند.

پیتر گانینگ، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: شیمی‌درمانی ضد میکروتوبول معمولاً این بازوهای مکانیکی را به هاب‌های متعددی تقسیم می‌کند که کروموزوم‌ها را به‌جای دو جهت عادی به چند جهت می‌کشند. هرج و مرج حاصل از جداسازی مناسب کروموزوم‌ها به دو سلول دختر جلوگیری می‌کند و باعث آپوپتوز یا مرگ برنامه‌ریزی شده سلولی می‌شود.

پژوهشگران دریافتند که سلول‌های سرطانی از یک روش بسیار زیرکانه استفاده می‌کنند که به آن‌ها اجازه می‌دهد به تقسیم خود ادامه دهند و در نتیجه از اثراتی که شیمی‌درمانی برای القای آن طراحی شده است، جلوگیری می‌کند.

گانینگ می‌گوید: ما کشف کردیم که سلول‌های سرطانی از نیروی مکانیکی تامین شده توسط لبه سلول به نام قشر سلول برای غلبه بر تاثیر شیمی درمانی استفاده می‌کنند که توانایی سلول را برای جداسازی کروموزوم‌ها در طول تقسیم سلولی مسدود می‌کند.

سلول‌های سرطانی زمانی که میکروتوبول‌ها باعث می‌شوند بازوها به سمت لبه سلول دراز شوند و قشر را بکشند تا قطعات را به هم برگردانند، یک سیگنال را فعال می‌کنند.

گانینگ می‌گوید: این به بازوها اجازه می‌دهد تا تثبیت شوند و نیروی لازم برای گرفتن و کشیدن کروموزوم‌ها به داخل هر سلول دختر و اطمینان از تکثیر سلول‌های سرطانی را ایجاد کنند.

پژوهشگران پس از مشاهده یک داروی خاص برای هدف‌گیری میکروتوبول که برای درمان نوروبلاستوما -سرطان دوران کودکی- استفاده می‌شود، مشکوک شدند که این مکانیسم وجود دارد، چرا که اثرات شیمی‌درمانی را افزایش داد. اما در زمان مطالعه قبلی آنها، روش تصویربرداری به اندازه کافی برای تأیید ظن آنها پیشرفته نبود.

گانینگ می‌گوید: ما نیاز به تصویربرداری خوب از سلول‌های سرطانی در حین تقسیم سلولی داشتیم تا آنچه را که برای کروموزوم‌ها، میکروتوبول‌ها و معماری سلول‌ها در لحظه اتفاق می‌افتد، به تصویر بکشیم.

وی افزود: کشف این موضوع برای ما کاملاً تعجب‌آور بود، زیرا انتظار نداشتیم این مکانیسم سلول سرطانی به این شکل برای غلبه بر درمان سرطان مورد استفاده قرار گیرد، اما می‌توانستیم آن را جلوی چشمانمان ببینیم.

دوزهای بالای شیمی درمانی به طور کلی در جلوگیری از تقسیم سلول‌های سرطانی موثر است. با این حال، در دوزهای پایین‌تر – زمانی که مثلاً بیمار دچار سمیت شیمی درمانی می‌شود و دوز آن باید کاهش یابد – سلول‌ها می‌توانند از این مکانیسم بقای ذاتی استفاده کنند، چیزی که پژوهشگران فکر می‌کنند جزء اساسی زیست‌شناسی سلولی است.

گانینگ می‌گوید: ما فکر می‌کنیم این یک مکانیسم بازگشتی است که تکامل یافته است تا به هر سلولی اجازه ‌دهد بر مقدار کمی از اختلالات میکروتوبول غلبه کند و اطمینان حاصل کند که می‌تواند زنده بماند و اتفاقاً سلول‌های سرطانی از آن برای دور زدن شیمی درمانی ضد میکروتوبول استفاده می‌کنند.

اکنون پژوهشگران بر روی تولید داروهایی متمرکز شده‌اند که در ترکیب با عوامل شیمی‌درمانی فعلی کار می‌کنند تا این مکانیسم مقاومت را متوقف کنند.

گانینگ می‌گوید: با حمله به ماشین‌های تولید نیرو که توسط سلول‌های سرطانی ساخته شده‌اند، انتظار داریم که بتوانیم به درمان سرطان اجازه دهیم کار خود را بسیار مؤثرتر انجام دهد. از نظر عملی، ما شرکتی را تاسیس کرده‌ایم که به ما امکان می‌دهد داروهای مورد نیاز برای حمله به این مکانیسم نجات را توسعه دهیم و شیمی‌درمانی ضد میکروتوبول را قادر می‌سازد تا به طور مؤثرتری عمل کند و امیدواریم نتایج بیمار را بهبود بخشد.

این مطالعه در مجله Current Biology منتشر شده است.