کشف توان پنهان سلول‌های سرطانی هنگام عبور از موانع بدنی

به گزارش خبرگزاری صداوسیما به نقل از نیواطلس، پژوهشگران دریافتند که وقتی سلول‌های سرطانی تحت فشار فیزیکی قرار می‌گیرند، نوعی واکنش زیستی فعال و پیش‌بینی‌نشده در آن‌ها رخ می‌دهد که موجب افزایش انرژی و توان بقای این سلول‌ها می‌شود.

با استفاده از میکروسکوپی پیشرفته که قادر است سلول‌ها را تا عرض سه میکرون فشرده کند، پژوهشگران توانستند مشاهداتی دقیق از سلول‌های سرطانی HeLA به‌عمل آورند. آن‌ها با استفاده از رنگ فلورسنت مشاهده کردند که میتوکندری‌ها – که به عنوان نیروگاه‌های انرژی سلول شناخته می‌شوند – در واکنش به فشار به سمت هسته سلول حرکت کرده و اطراف آن تجمع می‌کنند. این تجمع میتوکندری‌ها موجب افزایش تولید ATP، سوخت اصلی سلول‌ها، می‌شود.

این پدیده که به‌طور موقت موجب فرورفتگی مرکز هسته می‌شود، توسط محققان با نام NAM (میتوکندری‌های مرتبط با هسته - Nucleus-Associated Mitochondria) نام‌گذاری شده است.

افزایش قدرت ترمیم DNA در زمان فشار مکانیکی

دکتر سارا سدِلچی، یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه که در مجله Nature Communications منتشر شده، می‌گوید: «ما مجبوریم نقش میتوکندری‌ها در بدن انسان را از نو تعریف کنیم. آن‌ها فقط باتری‌های ایستا نیستند، بلکه امدادگران چابکی هستند که در مواقع اضطراری و تحت فشار به کمک سلول‌ها می‌آیند.»

نتایج تحقیقات نشان داد که این افزایش انرژی به سلول‌های سرطانی کمک می‌کند تا آسیب‌های DNA ناشی از فشارهای مکانیکی – مانند عبور از رگ‌های خونی باریک یا مهاجرت در توده‌های سرطانی – را ترمیم کرده و زنده بمانند.

حضور گسترده‌تر NAM در لبه‌های تومور

مطالعه روی نمونه‌های بافتی ۱۷ زن مبتلا به سرطان پستان نشان داد که حلقه‌های NAM در لبه‌های بیرونی تومورها به‌مراتب بیشتر از هسته مرکزی آن‌ها هستند. این مسئله ممکن است در ابتدا متناقض به‌نظر برسد، اما دکتر ریتوبراتا غُوش، نویسنده اصلی مقاله، آن را این‌گونه توضیح می‌دهد: «در حالی‌که مرکز تومور متراکم و پایدار است، لبه تهاجمی آن – جایی که تومور در حال نفوذ به بافت‌های اطراف است – با چالش‌های مکانیکی بیشتری مواجه است و نیاز به سیستم‌های واکنشی سریع برای بقا و سازگاری دارد.»

بر اساس این مطالعه، حلقه‌های NAM با کمک یک شبکه مشبک از فیلامان‌های اکتین درون سلول پایدار می‌مانند. هنگامی که پژوهشگران از دارویی استفاده کردند که این رشته‌های اکتین را از بین می‌برد، ساختار NAM فروپاشید و تولید ATP به حالت عادی بازگشت. این یافته می‌تواند به عنوان یک مسیر درمانی بالقوه برای تضعیف سلول‌های سرطانی مطرح شود.

به گفته محققان، این کشف احتمالاً تنها محدود به سلول‌های سرطانی نیست. دکتر سدِلچی در ادامه می‌افزاید: «در هر جایی از بدن که سلول‌ها تحت فشار فیزیکی هستند، احتمالاً یک افزایش انرژی هسته‌ای به محافظت از ژنوم کمک می‌کند. این کشف، لایه‌ای کاملاً جدید از تنظیم در زیست‌شناسی سلولی را نمایان می‌سازد و نشان‌دهنده تغییری بنیادین در درک ما از بقای سلول‌ها تحت فشارهای شدید فیزیکی است.»