به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، براساس مطالعه‌ای که توسط محققان مرکز پزشکی ویل کورنل انجام شده است، آنزیمی که از سلول‌های انسانی در برابر ویروس‌ها دفاع می‌کند، می‌تواند با ایجاد جهش‌های متعدد در سلول‌های سرطانی به هدایت تکامل سرطان به سمت بدخیمی‌های بیشتر کمک کند. این یافته نشان می‌دهد که این آنزیم ممکن است هدف بالقوه‌ای برای درمان‌های آینده سرطان باشد. در این مطالعه جدید که در نشریه کنسر منتشر شده، دانشمندان از یک مدل پیش بالینی سرطان مثانه برای بررسی نقش آنزیمی به نام APOBEC3G در پیشرفت این بیماری استفاده کردند و دریافتند که این آنزیم به طور قابل توجهی تعداد جهش‌ها در سلول‌های توموری را افزایش داده و باعث تقویت سلول‌های تومور می‌شود، از طرفی تنوع ژنتیکی تومورهای مثانه را افزایش می‌دهد و مرگ و میر را تسریع می‌کند. به گفته دکتر ام. فالتاس، نویسنده ارشد این مطالعه، استادیار زیست شناسی سلولی و انکولوژیست متخصص در سرطان‌های ادراری، یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که APOBEC3G یک عامل بزرگ در تکامل سرطان مثانه است و باید به عنوان یک هدف برای استراتژی‌های درمانی آینده در نظر گرفته شود.

APOBEC3

خانواده آنزیم‌های APOBEC3 قادر به جهش RNA یاDNA  با تغییر شیمیایی یک نوکلئوتید سیتوزین (C) در کد ژنتیکی هستند که این کار می‌تواند منجر به یک نوکلئوتید اشتباه در آن موقعیت شود. نقش‌های طبیعی این آنزیم‌ها، از جمله APOBEC3G، مبارزه با رتروویروس‌هایی مانند HIV است بدین گونه که آ‌ن‌ها سعی می‌کنند با جهش سیتوزین‌های موجود در ژنوم ویروس، تکثیر ویروس را متوقف کنند. خطر ذاتی این آنزیم‌ها نشان می‌دهد که مکانیزم‌هایی باید برای جلوگیری از آسیب رساندن آن‌ها به DNA سلولی وجود داشته باشد. با این حال، از حدود یک دهه پیش، محققان با استفاده از تکنیک‌های جدید توالی یابی DNA شروع به یافتن جهش‌های گسترده از نوع APOBEC3 در DNA سلولی در زمینه سرطان کردند. در مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۶ بر روی نمونه‌های تومور مثانه انسان انجام شد، دکتر فالتاس که مدیر تحقیقات سرطان مثانه در موسسه پزشکی پیش گیری انگلستان و عضو مرکز سرطان ساندرا و ادوارد میر نیز هست، دریافت که درصد بالایی از جهش‌ها در این تومورها مربوط به APOBEC3 است. و به نظر می‌رسد که این جهش‌ها در کمک به تومورها برای فرار از اثرات شیمی درمانی نقش دارند. چنین یافته‌هایی به این احتمال اشاره دارد که سرطان‌ها عموماً از APOBEC3ها  برای جهش ژنوم خود بهره می‌برند. این امر می‌تواند به آن‌ها کمک کند تا نه تنها تمام جهش‌های مورد نیاز برای رشد سرطانی را به دست آورند، بلکه توانایی آن‌ها را برای تنوع و تکامل پس از آن نیز افزایش دهند، که امکان رشد و گسترش بیشتر با وجود دفاع ایمنی، درمان دارویی و سایر عوامل نامطلوب را فراهم می‌کند.

چگونگی عملکرد APOBEC3G در سرطان‌ها

در مطالعه جدید، دکتر فالتاس و تیمش، از جمله نویسنده اول، دکتر ویسی لیو، به نقش خاص APOBEC3G در سرطان مثانه با آزمایش‌های مستقیم علت و معلولی پرداختند. APOBEC3G یک آنزیم انسانی است که در موش‌ها یافت نمی‌شود، بنابراین این تیم ژن تنها آنزیم نوع APOBEC3 در موش‌ها را حذف کرد و آن را با ژن APOBEC3G انسانی جایگزین کرد. محققان مشاهده کردند که وقتی این موش‌های APOBEC3G در معرض یک ماده شیمیایی محرک سرطان مثانه قرار گرفتند که از مواد سرطان زای موجود در دود سیگار تقلید می‌کند، در مقایسه با موش‌هایی که ژن APOBEC آن‌ها از بین رفته بود و جایگزین نشده بود ، احتمال ابتلا به این نوع سرطان بسیار بیشتر شد (76 درصد در برابر ۵۳ درصد). علاوه بر این، در طول یک دوره مشاهده ۳۰ هفته‌ای، تمام موش‌های ناک اوت شده زنده ماندند، در حالی که تقریبا یک سوم موش‌های APOBEC3G در برابر سرطان تسلیم شدند. در کمال تعجب، محققان دریافتند که APOBEC3G در سلول‌های موشی، در هسته وجود دارد، جایی که DNA سلولی نگهداری می‌شود. پیش از این تصور می‌شد که این پروتئین تنها در خارج از هسته قرار دارد. آن‌ها همچنین دریافتند که تومورهای مثانه موش‌های APOBEC3G در مقایسه با تومورهای موش‌های ناک اوت شده حدود دو برابر تعداد جهش دارند. در واقع این تیم با شناسایی امضای جهشی خاص APOBEC3G و نقشه برداری از آن در ژنوم تومور، شواهد فراوانی پیدا کرد که این آنزیم باعث بار جهشی بیشتر و تنوع ژنومی در تومورها شده است و احتمالا بدخیمی و مرگ و میر بیشتر در موش‌های APOBEC3G را توجیه می‌کند. دکتر لیو گفت: " ما شاهد یک امضای جهشی متمایز ناشی از  APOBEC3G در این تومورها بودیم که با امضاهای ناشی از سایر اعضای خانواده APOBEC3  متفاوت است."

در نهایت، محققان به دنبال امضای جهشی APOBEC3G در پایگاه داده DNA تومور انسانی به نام اطلس ژنوم سرطان گشتند و دریافتند که به نظر می‌رسد این جهش‌ها در سرطان‌های مثانه شایع هستند و با نتایج بدتری مرتبط هستند. دکتر فالتاس افزود: "این یافته‌ها از تلاش‌های آینده برای محدود کردن یا هدایت تکامل تومور با هدف قرار دادن آنزیم‌های APOBEC3  با داروها خبر می‌دهد."

پایان مطلب./