به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سارکوم استخوان یا استئوسارکوم، یکی از شایع‌ترین تومورهای بدخیم استخوانی است که عمدتاً کودکان و نوجوانان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این بیماری با رشد سریع و تمایل به متاستاز، چالش‌های بزرگی برای پزشکان ایجاد کرده است. اما تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که سلول‌های بنیادی سرطانی نقش کلیدی در مقاومت درمانی و بازگشت بیماری دارند. در این متن خبری آموزشی، به بررسی این موضوع می‌پردازیم و پیشرفت‌های جذاب را برجسته می‌کنیم.

سارکوم استخوان چیست و چرا مهم است؟

سارکوم استخوان، توموری بدخیم است که از سلول‌های استخوان‌ساز شروع می‌شود و اغلب در استخوان‌های بلند مانند ران یا ساق پا ظاهر می‌گردد. طبق آمار جهانی، سالانه حدود ۳-۴ مورد در هر میلیون نفر تشخیص داده می‌شود و نرخ بقای ۵ ساله در موارد متاستاتیک کمتر از ۳۰ درصد است. درمان‌های سنتی شامل شیمی‌درمانی، جراحی و پرتودرمانی است، اما مقاومت دارویی و بازگشت تومور، مشکلات اصلی هستند.

سلول‌های بنیادی سرطانی در این میان نقش محوری دارند. این سلول‌ها مانند سلول‌های بنیادی طبیعی، قابلیت خودتجدیدی و تمایز دارند، اما باعث رشد کنترل‌نشده تومور می‌شوند. تحقیقات نشان می‌دهد که این سلول‌ها مسئول مقاومت به شیمی‌درمانی و متاستاز هستند. برای مثال، مطالعاتی تأکید کرده که این سلول‌ها با فنوتیپ‌های خاص، به بقای تومور کمک می‌کنند.

نقش سلول‌های بنیادی سرطانی در پیشرفت بیماری

سلول‌های بنیادی سرطانی در استئوسارکوم، مانند ریشه‌های یک درخت، تومور را تغذیه می‌کنند. آن‌ها می‌توانند خود را تجدید کنند و به سلول‌های تمایز یافته تبدیل شوند، که این امر منجر به تنوع سلولی تومور می‌شود. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که این سلول‌ها با نشانگرهایی مانند CD133، SOX2 و Nanog شناسایی می‌شوند و نقش آن‌ها در مقاومت دارویی برجسته است.

یک مطالعه جذاب نشان می‌دهد که این سلول‌ها با فعال‌سازی مسیرهای سیگنالی مانند Wnt/β-catenin، تومور را مقاوم می‌کنند. این مسیر، که در رشد جنینی نقش دارد، در سرطان باعث افزایش خودتجدیدی می‌شود. علاوه بر این، این سلول‌ها می‌توانند در محیط کم‌اکسیژن زنده بمانند و متاستاز به ریه‌ها را تسهیل کنند. تصور کنید این سلول‌ها مانند سربازان نامرئی هستند که تومور را از حملات درمانی محافظت می‌کنند!

تحلیل کتاب‌سنجی: روند تحقیقات از ۱۹۹۳ تا ۲۰۲۳

برای درک بهتر پیشرفت‌ها، مطالعات کتاب‌سنجی مفید هستند. تحقیقی بیش از ۸۵۳ مقاله در مورد درمان مشتق از سلول‌های بنیادی مزانشیمی در استئوسارکوم را بررسی کرده است. نتایج نشان می‌دهد که تعداد مقالات از سال ۱۹۹۳ به طور متوسط ۷.۷ مقاله در سال افزایش یافته و اوج آن در ۲۰۲۱ با ۷۶ مقاله بوده است.

ایالات متحده و چین پیشرو هستند و حوزه‌های آنکولوژی (۴۱.۷%) و بیولوژی سلولی (۱۸.۱%) بیشترین سهم را دارند. کلیدواژه‌هایی مانند "cancer stem cell" و "mesenchymal stem cell" بیشترین ارتباط را با استئوسارکوم نشان می‌دهند. این تحلیل تأکید می‌کند که تحقیقات در سال‌های اخیر بر درمان‌های سلولی تمرکز کرده و افزایش چشمگیری داشته است.

در سطح جهانی، تحلیل کتاب‌سنجی دیگری از ۱۹۹۰ تا ۲۰۲۲ بر متابولیسم و استئوسارکوم تمرکز کرده و نشان می‌دهد که تحقیقات سلولی بنیادی بخشی از روند رو به رشد است. این مطالعات مانند نقشه‌ای هستند که مسیر آینده تحقیقات را روشن می‌کنند.

درمان‌های نوین: کاردامونین و القای اتوفاژی

یکی از پیشرفت‌های هیجان‌انگیز، استفاده از ترکیبات طبیعی برای هدف‌گیری سلول‌های بنیادی سرطانی است. کاردامونین، یک فلاونوئید از گیاه زنجبیل، رشد و بنیادی‌بودن سلول‌های بنیادی استئوسارکوم را مهار می‌کند. مطالعه‌ای نشان می‌دهد که این ترکیب با القای اتوفاژی (فرآیند خودخوری سلولی) و مهار مسیر Wnt/β-catenin، سلول‌های بنیادی را تضعیف می‌کند.

در آزمایش‌های in vitro، این ترکیب زنده‌مانی سلول‌ها را کاهش داد و تشکیل کره‌ها (نشانه بنیادی‌بودن) را مهار کرد. ترکیب با کلروکین (مهارکننده اتوفاژی) اثرات را تشدید کرد، که نشان‌دهنده نقش منفی اتوفاژی در بنیادی‌بودن است. در مدل‌های حیوانی، بیان LC3 (نشانگر اتوفاژی) را افزایش و CD133 (نشانگر سلول بنیادی سرطانی) را کاهش داد. این یافته‌ها پیشنهاد می‌کنند که این ترکیب می‌تواند دارویی ایمن برای هدف‌گیری این سلول‌ها باشد، بدون عوارض جانبی شدید.

تحقیقات دیگر نیز بر ترکیبات طبیعی تأکید دارند. برای مثال، مطالعه‌ای بر هیدروژل‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی برای درمان استئوسارکوم تمرکز کرده و نشان می‌دهد که این روش‌ها می‌توانند بازسازی استخوان را همزمان با سرکوب تومور انجام دهند.

مدل‌های سه‌بعدی مهندسی‌شده: شبیه‌سازی محیط تومور

برای آزمایش درمان‌ها، مدل‌های سنتی دوبعدی کافی نیستند. مطالعه‌ای مدل سه‌بعدی مهندسی‌شده‌ای را معرفی کرده که جایگاه سلول‌های بنیادی استئوسارکوم را شبیه‌سازی می‌کند. این مدل با استفاده از سارکوسفرها (کره‌های غنی از سلول بنیادی سرطانی) و اسکلت هیدروکسی‌آپاتیت-کولاژن، پیچیدگی تومور in vivo را بازسازی می‌کند.

سارکوسفرهای سریال G0) تا (G3 نشان دادند که نسل‌های بالاتر، کارایی تشکیل کره بالاتری دارند و خواص توموری بیشتری نشان می‌دهند. در مدل CAM (غشای کوریوآلانتوئیک مرغ)، این مدل‌ها توموریژنیک بودند و متاستاز را شبیه‌سازی کردند. این رویکرد مهندسی تومور، پلتفرمی برای غربالگری داروها فراهم می‌کند و می‌تواند به کشف درمان‌های شخصی‌سازی‌شده کمک کند.

در تحقیقات خارجی، مدل‌های سه‌بعدی با سلول‌های بنیادی مزانشیمی برای بازسازی استخوان پس از جراحی استفاده شده‌اند. این مدل‌ها مانند آزمایشگاه‌های کوچک هستند که واقعیت تومور را به تصویر می‌کشند.

پیشرفت‌های اخیر و چشم‌انداز آینده

در سال‌های اخیر، درمان‌های ایمونوتراپی و ژن‌درمانی پیشرفت کرده‌اند. بررسی‌ای بر ایمونوتراپی برای استئوسارکوم تمرکز کرده و نشان می‌دهد که مهارکننده‌های چک‌پوینت ایمنی می‌توانند سلول‌های بنیادی سرطانی را هدف بگیرند. همچنین، سیستم‌های تحویل دارو مانند نانوذرات، داروها را مستقیماً به این سلول‌ها می‌رسانند و اثرات جانبی را کاهش می‌دهند.

آینده روشن است: ترکیب سلول‌های بنیادی با ژن‌ویرایش مانند CRISPR می‌تواند ژن‌های مقاوم را حذف کند. اما چالش‌هایی مانند ایمنی و هزینه باقی مانده. با ادامه تحقیقات، امید به درمان کامل افزایش می‌یابد.

درمان‌های ترکیبی و رویکردهای چندوجهی

یکی از امیدوارکننده‌ترین راهبردها در درمان استئوسارکوم، استفاده از درمان‌های ترکیبی است که همزمان چندین مکانیسم را هدف می‌گیرند. به عنوان مثال، ترکیب شیمی‌درمانی سنتی با مهارکننده‌های مسیرهای سیگنالینگ خاص مانند mTOR یا Notch می‌تواند اثرات سینرژیستی داشته باشد. مطالعه‌ای که در Nature Communications منتشر شد، نشان داد که استفاده همزمان از دوکسورابیسین و مهارکننده Notch به طور قابل توجهی جمعیت سلول‌های بنیادی سرطانی را در مدل‌های موشی کاهش می‌دهد.

نقش نانوتکنولوژی در تحویل هدفمند دارو

نانوتکنولوژی انقلابی در تحویل دارو به سلول‌های بنیادی سرطانی ایجاد کرده است. نانوذرات لیپیدی یا پلیمری می‌توانند داروها را مستقیماً به داخل سلول‌های بنیادی سرطانی منتقل کنند و از آسیب به سلول‌های سالم جلوگیری نمایند. مطالعه‌ای که در Biomaterials منتشر شد، از نانوذرات طلا برای رساندن siRNA به سلول‌های بنیادی استئوسارکوم استفاده کرد و موفق به خاموش کردن ژن‌های مرتبط با مقاومت دارویی شد.

ایمونوتراپی های نوظهور

ایمونوتراپی‌های جدید مانند CAR-T cell therapy نیز در حال بررسی برای استئوسارکوم هستند. در این روش، سلول‌های T بیمار به گونه‌ای مهندسی می‌شوند که بتوانند آنتی‌ژن‌های خاص روی سلول‌های بنیادی سرطانی را شناسایی و تخریب کنند. هرچند این روش هنوز در مراحل اولیه است، اما نتایج اولیه در مدل‌های پیش‌بالینی امیدوارکننده بوده‌اند.

چشم‌انداز آینده و چالش‌های پیش رو

با وجود پیشرفت‌های چشمگیر، چالش‌های متعددی باقی مانده است. شناسایی نشانگرهای خاص سلول‌های بنیادی سرطانی، غلبه بر محیط محافظتی تومور و جلوگیری از متاستاز از جمله این چالش‌ها هستند. همچنین، هزینه بالای درمان‌های نوین و مسائل مربوط به ایمنی طولانی‌مدت نیاز به توجه دارند.

با این حال، سرعت پیشرفت‌ها امیدوارکننده است. همکاری بین‌المللی محققان، توسعه فناوری‌های جدید و افزایش سرمایه‌گذاری در تحقیقات سرطان، همگی نویدبخش آینده‌ای روشن برای بیماران مبتلا به استئوسارکوم هستند.

در نهایت، آموزش عمومی درباره این بیماری و گزینه‌های درمانی نوین نیز حائز اهمیت است. افزایش آگاهی می‌تواند به تشخیص زودهنگام و دسترسی به درمان‌های مناسب کمک کند.

پایان مطلب./