به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، محققان با استفاده از روشی بر اساس کشف دو مکانیسم حیاتی در مغز، که از رشد و بقای تومور حمایت می‌کند، به این نتیجه دست یافتند که: در یک ساز و کار، سلولی در میان سلول‌های سرطانی، بقیه سلول‌ها را در برابر سیستم ایمنی محافظت می‌کند، این در حالی است که در مکانیسم دیگر، همان سلول، انرژی مورد نیاز برای رشد سریع تومور را نیز تامین می‌کند. یافته‌های این کار نشان داد که هر دو مکانیسم توسط سلول‌های مغزی به نام آستروسیت‌ها کنترل می‌شوند، زیرا در غیاب آنها سلول‌های توموری به طور کامل از بین رفتند. این مطالعه توسط  Rita Perelroizenدانشجوی Ph.D، زیر نظر دکتر Lior Mayo از مرکز تحقیقات سرطان و دانشکده علوم اعصاب Sagol ، با همکاری پروفسور Eytan Ruppin از موسسه ملی بهداشت (NIH) در ایالات متحده انجام شده است. نتایج این مطالعه در مجله Brain منتشر شده است.

توسعه داروهای مؤثر برای درمان گلیوبلاستوما و سایر انواع تومورهای مغزی

محققان توضیح می‌دهند: «گلیوبلاستوما یک سرطان مغزی بسیار تهاجمی است که هیچ درمان موثر شناخته شده‌ای برای آن وجود ندارد. زیرا در این نوع سرطان، سلول‌های تومور به تمام درمان‌های شناخته شده بسیار مقاوم هستند و متأسفانه، امید به زندگی بیماران در 50 سال گذشته به طور قابل توجهی کاهش یافته است. «یافته‌های ما مبنای امیدوارکننده‌ای برای توسعه داروهای مؤثر برای درمان گلیوبلاستوما و سایر انواع تومورهای مغزی فراهم می‌کند.»

مطالعه آستروسیت‌ها به عنوان ریزمحیط حمایتی تومور

دکتر مایو می‌گوید: «در اینجا، چالش گلیوبلاستوما را از زاویه‌ای جدید بررسی کردیم. به جای تمرکز بر تومور، روی ریزمحیط حمایتی آن تمرکز کردیم، یعنی بافتی که سلول‌های تومور را احاطه کرده است. به طور خاص، ما آستروسیت‌ها را مورد مطالعه قرار دادیم، یک دسته اصلی از سلول‌های مغزی که از عملکرد طبیعی مغز پشتیبانی می‌کنند، که حدود 200 سال پیش کشف شدند و به دلیل شکل ستاره‌مانندی که دارند، این نام بر آنها نهاده شد. طی دهه گذشته، تحقیقات ما و دیگران، عملکردهای آستروسیت از نگاه دیگری نشان داد، به این صورت که این سلول‌ها بیماری‌های مغزی مختلف را کاهش می‌دهند و یا تشدید می‌کنند. با توجه به اینکه در زیر میکروسکوپ متوجه شدیم که آستروسیت‌های فعال شده، اطراف تومورهای گلیوبلاستوما را احاطه کرده‌اند، بر اساس همین  مشاهدات، ما به بررسی نقش آستروسیت‌ها در رشد تومور گلیوبلاستوما پرداختیم.

درمان سرطان با از بین بردن آستروسیت‌های فعال اطراف تومور

محققان با استفاده از یک مدل حیوانی، با از بین بردن آستروسیت‌های فعال اطراف تومور، توانستند سرطان همه حیوانات مبتلا به تومور گلیوبلاستوما را در عرض 4 تا 5 هفته از بین ببرند. آنها با استفاده از یک روش منحصر به فرد برای از بین بردن آستروسیت‌های نزدیک تومور، یک نتیجه چشمگیر را مشاهده کردند: زیرا سرطان ظرف چند روز ناپدید شده و همه حیوانات تحت درمان، زنده ماندند. علاوه بر این، حتی پس از قطع درمان، اکثر حیوانات به بقای خود ادامه دادند.

چگونه آستروسیت‌ها از رشد تومور بدخیم حمایت می‌کنند؟

دکتر مایو می‌گوید: ما مشاهده کردیم «در غیاب آستروسیت‌ها، تومور به سرعت ناپدید شد، این نشان می‌دهد که آستروسیت‌ها برای پیشرفت و بقای تومور ضروری هستند. بنابراین، ما به بررسی مکانیسم‌های اساسی پرداختیم: به عنوان مثال این سوال مطرح شد که چگونه آستروسیت‌ها ( سلول‌هایی که از فعالیت طبیعی مغز پشتیبانی می‌کنند) به سلول‌هایی تبدیل می‌شوند که از رشد تومور بدخیم حمایت می‌کنند؟» برای پاسخ به این سوالات، محققان بیان ژن آستروسیت‌های جدا شده از مغز سالم و تومورهای گلیوبلاستوم را مقایسه کردند. آنها دو تغییر اصلی را در عملکرد آستروسیت‌ها یافتند، اولین، تغییر در پاسخ ایمنی آستروسیت‌ها به گلیوبلاستوما بود، بدین ترتیب تغییراتی را که آستروسیت‌ها وقتی در معرض گلیوبلاستوما قرار می‌گرفتند، را شناسایی کردند.

آستروسیت‌ها توانایی سلول‌های ایمنی را به نفع توده توموری تغییر می‌دهند

در این مطالعه متوجه شدیم، توده توموری 40 درصد سلول‌های ایمنی را شامل می‌شود، که عمدتاً ماکروفاژهایی هستند که از خون یا از خود مغز به دست می‌آیند. نکته مهم این بود که آستروسیت‌ها می‌توانند با ارسال سیگنال‌هایی، سلول‌های ایمنی را به مکان‌هایی در مغز که نیاز به محافظت دارند فرا خوانند، بنابراین در این مطالعه متوجه شدیم که آستروسیت‌ها در حضور تومورهای گلیوبلاستوما، همچنان به ایفای این نقش ادامه می‌دهند. با این حال، هنگامی که سلول‌های ایمنی احضار شده به تومور می‌رسند، آستروسیت‌ها آن‌ها را متقاعد می‌کنند تا « خود را تغییر دهند» به گونه‌ای که به جای حمله به تومور از بافت توموری حمایت کنند. دکتر مایو می‌گوید: «به طور خاص، ما متوجه شدیم که آستروسیت‌ها توانایی سلول‌های ایمنی جذب شده برای حمله مستقیم و غیرمستقیم به تومور را تغییر می‌دهند و در نتیجه از این طریق از تومور محافظت می‎کنند و رشد آن را تسهیل می‌کنند.

آستروسیت‌ها منابع انرژی مورد نیاز سلول‌های توموری را فراهم می‌کنند

دومین تغییری که از طریق آن آستروسیت‌ها از گلیوبلاستوما حمایت می‌کنند، تعدیل دسترسی آنها به انرژی از طریق تولید و انتقال کلسترول به سلول‌های تومور است. دکتر مایو: «سلول های بدخیم گلیوبلاستوما به سرعت تقسیم می‌شوند، بنابراین این فرآیندی است که به انرژی زیادی نیاز دارد ولی با این وجود دسترسی این توده به منابع انرژی در خون، توسط سد خونی مغزی مسدود شده است، بدین سبب آنها باید این انرژی را از کلسترول تولید شده در خود مغز به دست آورند، یعنی در "کارخانه کلسترول" آستروسیت ها، که معمولاً انرژی نورون‌ها و سایر سلول‌های مغزی را تامین می‌کند. ما متوجه شدیم که آستروسیت‌های اطراف تومور باعث افزایش تولید کلسترول و تامین آن به سلول‌های سرطانی می‌شوند.

تولید آستروسیت‌های مهندسی شده برای توقف آزاد کردن کلسترول به داخل توده توموری

 بنابراین، ما فرض کردیم که چون تومور به این کلسترول به عنوان منبع اصلی انرژی وابسته است، حذف این منبع باعث گرسنگی تومور می‌شود. سپس، محققان آستروسیت‌های نزدیک تومور را مهندسی کردند تا از بیان پروتئین خاصی که کلسترول (ABCA1) را منتقل می‌کند، متوقف کند تا در نتیجه از این راه از آزاد کردن کلسترول به داخل تومور جلوگیری شود. نتایج بدست آمده بسیار چشمگیر بود: زیرا سلول‌های توموری با عدم دسترسی به کلسترول تولید شده توسط آستروسیت‌ها، در عرض چند روز از گرسنگی مردند. این نتایج قابل توجه در هر دو مدل حیوانی و نمونه گلیوبلاستوما گرفته شده از بیماران انسانی به دست آمده است و کاملا با فرضیه گرسنگی محققان مطابقت دارد.

دکتر مایو خاطرنشان می‌کند: «این کار نور امید جدیدی را بر اهمیت نقش سد خونی مغزی در درمان بیماری‌های مغزی می‌اندازد. هدف طبیعی این سد محافظت از مغز با جلوگیری از عبور مواد از خون به مغز است. اما در صورت بروز یک بیماری مغزی، همین عامل با ممانعت از ارسال داروها به مغز، کار را چالش برانگیز می‌کند و این خود مانعی برای درمان محسوب می‌شود.

یافته‌های ما نشان می‌دهد که حداقل در مورد تومورگلیوبلاستوما، سد خونی مغزی ممکن است برای درمان‌های آینده مفید باشد، زیرا آسیب‌پذیری منحصربه‌فردی را کنترل می‌کند، زیرا با کنترل وابستگی تومور به کلسترول تولید شده توسط مغز از رشد تومور ممانعت می‌کند، ما فکر می‌کنیم این ضعف می‌تواند به یک فرصت درمانی منحصر به فرد تبدیل شود. این پروژه همچنین پایگاه‌های داده صدها بیمار مبتلا به گلیوبلاستوما را مورد بررسی قرار داده است تا به این نتایج ذکر شده در بالا برسند. در خصوص این نتایج محققان توضیح می‌دهند: «برای هر بیمار، سطح بیان ژن‌هایی را بررسی کردیم که یا پاسخ ایمنی را خنثی می‌کنند یا منبع انرژی مبتنی بر کلسترول به تومور می‌دهند. ما دریافتیم که بیماران با بیان کم این ژن‌های شناسایی‌شده عمر طولانی‌تری دارند، بنابراین از این مفهوم حمایت می‌کند که ژن‌ها و فرآیندهای شناسایی‌شده برای بقای بیماران گلیوبلاستوما مهم هستند.

جمع بندی نهایی نتایج کسب شده از این کار

در آخر دکتر مایو اینطور نتیجه‌گیری کرد که: «در حال حاضر ابزارهایی برای از بین بردن آستروسیت‌های اطراف تومور در مدل‌های حیوانی موجود است، اما در انسان وجود ندارد. چالش کنونی توسعه داروهایی است که فرآیندهای خاصی در آستروسیت‌ها را هدف قرار ‌دهند که باعث رشد تومور می‌شوند. متناوبا، داروهای موجود برای مهار مکانیسم‌های شناسایی شده در این مطالعه، ممکن است تغییر کاربری دهند.

ما فکر می‌کنیم که پیشرفت‌های مفهومی ارائه شده توسط این مطالعه، موفقیت در مبارزه با گلیوبلاستوما را تسریع خواهد کر، و امیدواریم که یافته‌های ما به عنوان مبنایی برای توسعه درمان‌های موثر برای این سرطان مرگبار مغزی و سایر انواع تومورهای مغزی باشد.

پایان مطلب/.