به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سرطان ریه یک نوع سرطان بسیار چالش‌برانگیز است. این نوع سرطان اغلب به طور غیرمنتظره و تهاجمی با کمترین هشدار ظاهر می‌شود و می‌تواند به روش‌های غیرقابل پیش‌بینی تغییر شکل دهد تا از درمان فرار کند. در حالی که محققان نکات مهمی را در مورد زیست‌شناسی پایه سرطان ریه به دست آورده‌اند، برخی از حرکات مولکولی این بیماری همچنان نامشخص مانده است. اکنون، تیمی به رهبری دانشمندان از دانشکده پزشکی هاروارد گام‌هایی در درک چگونگی تغییرات متابولیکی که در برخی سرطان‌های ریه با نقص ژنتیکی در ژن ALK رخ می‌دهد، برداشته است. این تیم با استفاده از مدل‌های موشی و سلول‌های سرطانی انسانی، آنزیم متابولیکی به نام GUK1 را در سرطان‌های ریه‌ای که دچار تغییرات در ژن ALK بودند، شناسایی کردند. آزمایش‌های آن‌ها نشان داد که GUK1 نقش مهمی در تقویت متابولیسم در سلول‌های توموری برای کمک به رشد آن‌ها ایفا می‌کند. نتایج این تحقیق که در تاریخ ۶ فوریه در مجله Cell منتشر شد و بخشی از آن توسط منابع فدرال حمایت شده است، تصویر روشنی از نحوه عملکرد متابولیسم در سرطان ریه ارائه می‌دهد. این تحقیق می‌تواند زمینه را برای توسعه درمان‌هایی که GUK1 را هدف قرار می‌دهند تا رشد سرطان را مهار کنند، فراهم کند.

شیوع سرطان در جهان

سرطان یک مشکل عمده بهداشت عمومی در سراسر جهان است و دومین عامل مرگ و میر در ایالات متحده به شمار می‌رود. در این مقاله، تعداد برآوردی موارد جدید سرطان و مرگ‌ها در سال ۲۰۱۸ در ایالات متحده به صورت کلی و برای هر ایالت، همراه با یک مرور جامع از وقوع سرطان بر اساس جدیدترین داده‌های مبتنی بر جمعیت برای شیوع سرطان تا سال ۲۰۱۴ و مرگ و میر تا سال ۲۰۱۵، ارائه می‌دهیم. همچنین تعداد کل مرگ‌هایی که به دلیل کاهش مداوم نرخ مرگ و میر ناشی از سرطان از اوایل دهه ۱۹۹۰ جلوگیری شده است، برآورد می‌کنیم و نابرابری سیاه‌پوست‌ها و سفیدپوست‌ها در مرگ و میر ناشی از سرطان را بر اساس ایالت و سن، با توجه به تعداد واقعی مرگ‌های گزارش‌شده از سرطان در سال ۲۰۱۵، اندازه‌گیری می‌کنیم.

هدف از از رشد سرطان با تغییرات خاص ژنتیکی
Jaime Schneider، متخصص سرطان‌شناسی قفسه سینه در بیمارستان عمومی ماساچوست، به عنوان نویسنده همکار اصلی در این تحقیق، تجربه روزانه‌ای از بیماران مبتلا به سرطان ریه دارد و می‌بیند که چطور این بیماری به طور تهاجمی و مقاوم ادامه پیدا می‌کند. او می‌گوید: "یک درصد زیادی از بیمارانی که من درمان می‌کنم، در دوره‌ای از زمان با درمان‌های موجود خوب عمل می‌کنند، اما در نهایت بازگشت بیماری رخ می‌دهد." سرطان ریه علت اصلی مرگ و میر ناشی از سرطان در ایالات متحده و سراسر جهان است و به گفته او، تعداد موارد آن در میان افرادی که هرگز سیگار نکشیده‌اند و یا سیگاری‌های سبک بودند، در حال افزایش است. بسیاری از بیماران Schneider که نمونه‌های تومور خود را برای این تحقیق اهدا کردند، او را به درک بهتر زیرساخت‌های مولکولی این بیماری ترغیب کردند. Schneider می‌گوید: "ما باید به روش‌های متفاوت فکر کنیم تا درک بهتری از زیست‌شناسی بیماری سرطان ریه به دست آوریم و هدف‌های درمانی جدیدی شناسایی کنیم. او به آزمایشگاه مارشیا هایگیس پیوست، که در آن بر مطالعه تغییرات متابولیکی که می‌تواند موجب پیری و بیماری‌ها شود، تمرکز دارند. در حالی که در آزمایشگاه هایگیس کار می‌کرد، Schneider با Kiran Kurmi، یکی از نویسندگان همکار اصلی، که دارای پیشینه‌ای در بیوشیمی و سیگنال‌دهی سلول‌های سرطانی است، آشنا شد. هایگیس توضیح می‌دهد که سلول‌های سرطانی باید متابولیسم خود را تغییر دهند تا بتوانند به رشد و بقای خود در برابر حملات سیستم ایمنی و درمان‌های سرطان ادامه دهند. هدف آن‌ها این بود که بفهمند چگونه تغییرات خاص ژنتیکی در سرطان‌ها ممکن است مسیرهای متابولیکی را بازنویسی کنند تا از رشد سرطان حمایت کنند.

محققان متابولیکی در پی کشف

محققان تصمیم گرفتند سرطان‌های ریه‌ای را که ناشی از تغییر در ژن ALK هستند و منجر به تولید پروتئین غیرعادی ALK می‌شود، مطالعه کنند. ابتدا آن‌ها پروتئین‌های متابولیکی موجود در این سرطان‌های ALK مثبت را بررسی کردند و GUK1 را به عنوان یکی از آنزیم‌های خاص شناسایی کردند. آن‌ها سپس یک سری آزمایش‌ها در موش‌ها و سلول‌های سرطانی مشتق‌شده از بیماران انجام دادند تا سهم GUK1 را در تغییرات متابولیکی در سلول‌های سرطانی ALK مثبت بررسی کنند. محققان دریافتند که GUK1 آنزیمی است که به پروتئین‌های غیرعادی ALK کمک می‌کند تا مولکولی به نام GDP تولید کنند، که پیش‌ساز مولکول انرژی‌دار GTP است که سلول‌های سرطانی برای کارهایی مانند تقسیم سلولی و ساخت پروتئین‌ها به آن نیاز دارند. زمانی که GUK1 غیرفعال شد، رشد سلول‌های سرطانی به طور قابل توجهی کند شد، که نشان می‌دهد سرطان‌های ALK مثبت به شدت به این آنزیم به عنوان سوخت مولکولی برای رشد نیاز دارند. Schneider می‌گوید: "GUK1 به عنوان یک آسیب‌پذیری متابولیکی در این زیرگروه از سرطان ریه عمل می‌کند که به رشد و بقای تومور کمک می‌کند."

گام بعدی شناسایی آسیب‌پذیری‌های متابولیکی است

محققان می‌گویند که هنوز چیزهای زیادی درباره GUK1 در سرطان‌ها کشف نشده است. آن‌ها علاقه‌مندند که بفهمند چه تعداد از انواع سرطان‌ها به نوعی تحت تاثیر GUK1 قرار دارند. همچنین می‌خواهند درک بهتری از چگونگی تأثیر مسدود کردن GUK1 بر سلول‌های سرطانی به دست آورند. در نهایت، با توجه به این که بسیاری از بیماران مبتلا به سرطان ریه در نهایت عود می‌کنند، آن‌ها می‌خواهند مطالعه کنند که آیا GUK1 به سلول‌های سرطانی کمک می‌کند تا خود را به‌طور متابولیکی بازآرایی کنند تا از درمان فرار کنند.
اگر GUK1 واقعاً آنزیمی کلیدی باشد که به انواع مختلف سرطان‌ها انرژی لازم برای رشد سریع و مداوم را می‌دهد، می‌تواند هدفی جذاب برای درمان‌های جدید سرطان باشد.
Schneider امیدوار است که شناسایی آسیب‌پذیری‌های متابولیکی خاص مانند GUK1، مسیرهای جدیدی برای هدف قرار دادن درمان‌ها در بیماران سرطانی در آینده باز کند.

پایان مطلب/.