اكتشف باحثون إسرائيليون كيف تتمكن الأورام السرطانية من الانتشار وتطوير الأوعية الدموية حولها. كما تمكنوا من منع العملية أثناء وجودهم في المختبر
ميريت سلين
الأورام السرطانية مشكلة. الأورام السرطانية التي تطورت حولهم
الأوعية الدموية أو النقائل هي مجموعة من المتاعب. محاولات إيجاد السبل
وكان منع المحاصيل من القيام بذلك مصدر دخل للباحثين لسنوات عديدة
والمختبرات في جميع أنحاء العالم. وفي نهاية الأسبوع الماضي تم إحراز تقدم
كبيرة في هذا المجال، عندما تم نشر عمل مجموعة بحثية
إسرائيلي. الباحثون من مركز هداسا عين كارم الطبي وشركاه
اكتشف "إنسايت" في رحوفوت أن إنزيمه يلعب دورًا مركزيًا في هذه العملية
تشكيل النقائل والأوعية الدموية حول الأورام. كما قاموا بعزل الحديقة
وهو المسؤول عن تخليق الإنزيم وتمكن من إنتاج الأجسام المضادة التي تتعرف عليه.
تفتح هذه الاكتشافات الباب أمام أساليب جديدة لتشخيص وعلاج السرطان
وغيرها من الأمراض التي يشارك فيها الإنزيم.
وقد طورت الأورام السرطانية أساليب متطورة تمكنها من ذلك
تتكاثر وتنتشر في أعضاء الجسم. على سبيل المثال، من أجل إنشاء
تخترق النقائل الخلايا السرطانية إلى الأوعية الدموية وتهاجر من خلالها إلى الأوعية الدموية
الأعضاء المستهدفة عندما يصلون، عليهم الخروج من الأوعية الدموية، والتغلغل فيها
الجهاز وإنشاء النقائل. هذه ليست مهمة بسيطة: داخل الأوعية الدموية
تتوقع الخلايا السرطانية هجومًا وقائيًا من خلايا الجهاز المناعي. متدفقة أيضا
ولا ينفعهم الدم، لأنهم داخل الورم يسندون ويثبتون
في الخلايا المجاورة. البقاء على قيد الحياة والنجاح في الوصول إلى وجهتهم على الخلايا
البقاء في الأوعية الدموية لمدة قصيرة فقط، أقل من ثلاث ساعات. و أيضا
وهكذا فإن خلية واحدة فقط من بين كل ألف خلية سرطانية تنجح في القيام بالرحلة.
لكن خلية واحدة تكفي لتكوين ورم سرطاني.
إحدى الآليات المتطورة هي تلك التي تنجح بها الخلايا
يخترق السرطان جدار الأوعية الدموية، مرة عند المدخل ومرة عند الخروج.
تبدأ حركة الخلايا في الشعيرات الدموية الصغيرة. جدار الشعيرات الدموية مغطى
على جانبها الداخلي في طبقة من الخلايا تسمى الخلايا البطانية. هذه الخلايا
يتم إنتاج طبقة إضافية على السطح الخارجي لجدار الشعيرات الدموية، وهي "غشاء".
البازلت" اسمها. وهذا الغشاء هو العائق الرئيسي الذي نواجهه
الخلايا السرطانية عند انفصالها عن الورم الأصلي وعند خروجها
خارج مجرى الدم. عرف الباحثون أن الخلايا كانت ناجحة بطريقة ما
يُخضع السرطان أحد مكونات الغشاء - سلاسل السكر
طويل يسمى "كبريتات باران" - ويتغلغل في مجرى الدم.
في عام 1983، قرر البروفيسور إسرائيل فولوديفسكي، من وحدة الأبحاث
بيولوجيا السرطان في المركز الطبي هداسا عين كارم، ابحث في
المادة التي تساعد الخلايا السرطانية على اختراق الأوعية الدموية والخروج منها. "تصورت
أنه لا بد أن يكون هناك إنزيم ما يقطع السلاسل أو يذيبها
السكريات، ويمنح الخلايا السرطانية القدرة على الغزو العدواني
الذي يميزهم"، على حد تعبيره. لقد نشأ هو وفريقه في الثقافة التايلاندية
البطانة. وبعد أن أنتجت الخلايا البطانية غشاءً قاعديًا، أجروا الاختبار
عملية اختراق الخلايا الخبيثة عبر الغشاء. في مجال البحوث
الانزيم الذي يسمح للخلايا السرطانية بتحطيم
كبريتات الهيباران. كما وجد أن الإنزيم الذي سماه يتم إنتاجه وإفرازه
بكميات كبيرة على وجه التحديد عن طريق الخلايا السرطانية ذات الإمكانات النقيلية
عالي.
ولذلك لجأ لودافسكي لاختبار الإنزيم على البشر. وجد
إنزيم Ferrase في بول المرضى الذين يعانون من الأمراض النقيلية، ولكن لا
في الأشخاص الأصحاء. بدأ فريق البحث بمحاولة تطوير مثبطات
إلى الإنزيم بهدف منع انتشار الأورام الخبيثة
في حيوانات المختبر. وكانت النتائج مفاجئة: فقد تمكنت المثبطات من الانخفاض
عدد النقائل بنسبة 90% ولكن ذلك لم يكن كافيا. في الفئران
الذين عولجوا بالمثبطات، تم العثور على العديد من الآثار الجانبية.
الطريقة الوحيدة للمضي قدماً هي محاولة عزل إنزيم فارنيز،
للعثور على تسلسل الأحماض الأمينية التي يتكون منها ومن ثم عزلها
الجين المسؤول عن تكوين الإنزيم. هذه البيانات قد تساعد
لكي يفهموا كيفية تنظيم نشاط الجينات، لتكوين الإنزيم
بكميات كبيرة وتطوير مثبطات فعالة ضدها. "عند هذه النقطة
يتذكر فولوديفسكي: "لقد ظللنا عالقين لمدة خمس سنوات على الأقل". "لقد نجحنا بالرغم من ذلك
لعزل الإنزيم، لكننا لم نصل إلى فك رموز التسلسل الجزيئي
له".
منذ حوالي عام ونصف، التقى فولوديفسكي بالدكتور درور ميلاميد والدكتور
إيريس باكر من إنسايت، في حديقة رابين للعلوم
في رحوفوت، متخصص في تطوير الطرق الجزيئية للتعبير والتنشيط
حدائق. عن طريق مسح مكتبات الجينات والتقنيات المتطورة
ومن أجل تنقية البروتين والتعبير عنه، تمكن الباحثون من توصيف الجين
وهو المسؤول عن تخليق إنزيم البارناز. اتضح أنها حديقة فريدة من نوعها
والذي لم يكن معروفاً حتى ذلك الحين، وهو أول جين معروف بإنتاجه
إنزيم يقوم بتكسير السكريات من عائلة كبريتات الهيبارين. شركة
سجلت "إنسايت" وهاداسا براءة اختراع على الجين، على بنيته، على الإنزيم
الذي يرمز إليه واستخداماته السريرية. تمت الموافقة على براءة الاختراع
في الولايات المتحدة الأمريكية.
وقد وجد أيضًا أن الإنزيم يتم إنتاجه لأول مرة في شكل خامل، وبعد ذلك فقط
يظهر إنزيم آخر غير معروف يقوم بتنشيطه. فولوديفسكي: "الآن
إنهم يحاولون توصيف الإنزيم الذي يحول الإنزيم من شكله الخامل
إلى شكله النشط. بهذه الطريقة يمكننا التحكم في مستوى التعبير عن الإنزيم
وتطوير مثبطات فعالة ضدها."
وبعد عزل الترميز الجيني للإنزيم فيرناس، نجح الدكتور توفيا
بيرتس من شركة إنسايت لإنتاج أجسام مضادة له. الأجسام المضادة لا تستطيع ذلك
فقط لتثبيط الإنزيم ويكون بمثابة دواء، ولكن أيضًا ليكون بمثابة وسيلة
لتشخيص الأورام ذات القدرة النقيلية العالية. بالفعل من خلال
وجدت الأجسام المضادة أنه في الأورام البشرية المعرضة لتطور النقائل،
تم العثور على الانزيم بكميات كبيرة نسبيا. فولوديفسكي: "الفرضية
كانت وجهة نظرنا صحيحة. لقد وجدنا فرانز في سرطان الثدي الغازي وليس في الأنسجة
الثدي العادي وينطبق الشيء نفسه على سرطان الكبد وسرطان القولون وأكثر من ذلك." الآن
ويعمل الباحثون على تطوير طريقة ستمكنهم من التعرف على الأجسام المضادة،
الأمراض النقيلية في مراحلها الأولى من خلال تحديد الكميات
كميات صغيرة من الانزيم في البول والبلازما.
في مقال نشر يوم الخميس الماضي في غلاف المجلة العلمية الشهرية
في مجلة Nature Medicine، أبلغ الباحثون أيضًا عن التجارب التي أجروها
في الفئران، حيث قاموا بحقن الجين في الخلايا السرطانية غير المرسلة
الانبثاث وبعد إدخال الجين، أصبحت الخلايا منتشرة وكذلك الفئران
توفي في وقت قصير. "يبدو أن هذا هو الإنزيم الرئيسي في هذه العملية
يقول فولوديفسكي: "خلق النقائل".
تظهر الأبحاث المعملية الجارية حاليًا أن الإنزيم يلعب دورًا مهمًا
وفي مجال أساسي آخر في بيولوجيا الأورام السرطانية. معروف
وذلك لأن الورم السرطاني يفرز مواد تسرع نمو الأوعية الدموية
الدم من حوله. انتشار الأوعية الدموية في منطقة الورم يسمح بتوصيل المواد
الغذاء والأكسجين للخلايا السرطانية. وبدونها، لا يتطور الورم.
قبل بضع سنوات، اكتشف فولوديفسكي وفريقه أن المواد التي تحفز
يرتبط نمو الأوعية الدموية الجديدة ارتباطًا وثيقًا بكبريتات الهيباران.
ولودافسكي: "أينما وجد الباراكبريتات، وجدنا أنه موجود
يرتبط بالعوامل التي تحفز نمو الأوعية الدموية. من أجل إنشاء الأداة
الدم، يجب على إنزيم معين تحريرها من الحالة التي تم تخزينها فيها
في المواد خارج الخلية. والذي يقوم بهذا العمل هو الإنزيم فرانز."
في التجارب أصبح من الواضح أن الهيباراناز لا يقتصر دوره على السرطان فقط. هو
مسؤول عن كل من هجرة خلايا الدم البيضاء إلى مناطق الالتهاب وهجرتها
خلايا الجهاز المناعي التي تهاجم الأنسجة الذاتية في الأمراض
المناعة الذاتية.
قامت شركة "إنسايت" بتطوير البنى التحتية لمسح المواد واكتشافها
مثبطات الفرنيز، والتي يمكن استخدامها مستقبلاً كأدوية لعلاج السرطان والالتهابات
وأمراض المناعة الذاتية. كما أنه يطور الأجسام المضادة المثبطة
الفرانز علاج لهذه الأمراض.
© نشر في "هآرتس" بتاريخ 04/07/1999
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~321584264~~~178&SiteName=hayadan
