اللياقة القتالية للخلايا

اكتشف علماء من معهد وايزمان أن خلايا الجهاز المناعي التي تنمو في بيئة منخفضة الأكسجين تقضي على الخلايا السرطانية بكفاءة أكبر

التدريب في بيئة منخفضة الأكسجين، على سبيل المثال على ارتفاعات عالية، يمكن أن يكون مفيدًا ليس فقط للرياضيين ومتسلقي الجبال. وتبين أن هذا النوع من "تدريبات اللياقة البدنية" يمكنه أيضًا تحسين أداء خلايا الجهاز المناعي التي تحارب السرطان. في الدراسة التي نشرت مؤخرا في المجلة العلمية تقارير الخليةوأظهر علماء معهد وايزمان أن الخلايا التائية في الجهاز المناعي تقضي على الخلايا السرطانية بشكل أكثر فعالية بعد حرمانها من الوصول إلى الأكسجين.

لقد تم تنفيذ تنشيط الجهاز المناعي ضد السرطان - وهو النهج المعروف باسم العلاج المناعي - بنجاح في السنوات الأخيرة، وهو ينقذ بالفعل حياة العديد من المرضى. في أحد إصدارات العلاج، يتم استخراج الخلايا التائية من دم المريض، وزيادة قدرتها على تحديد الأورام وتدميرها - وإعادتها إلى الجسم. وقد أثبتت هذه الطريقة بالفعل فعاليتها ضد أنواع معينة من سرطان الدم وسرطان الجهاز اللمفاوي، ولكن ليس ضد الأورام الصلبة. ربما يكمن السبب في ذلك في انخفاض تركيز الأكسجين في هذه الأورام - ما بين 0.5% و5% من جميع الغازات الموجودة في السائل بين الخلايا - وهو قليل جدًا مقارنة بمعظم الأنسجة السليمة، وبالتأكيد مقارنة بالظروف المختبرية، حيث يكون تركيز الأكسجين في السائل الذي تنمو فيه الخلايا حوالي 20%.

لا تنزعج الخلايا السرطانية نفسها من نقص الأكسجين: فهي تتمكن من تحقيق الاستخدام الأمثل للجلوكوز، وهو الوقود الخلوي الرئيسي، حتى في بيئة منخفضة الأكسجين. ومع ذلك، في ظل هذه الظروف، تجد الخلايا التائية صعوبة في اختراق الورم ومحاربة السرطان. يقول رئيس المجموعة البحثية البروفيسور هانز: "الخلايا التائية القاتلة هي مشاة العلاج المناعي، فهي التي تدمر الخلايا السرطانية، لكنها لا تنجح دائمًا في القيام بمهمتها". غي شاهار من قسم المناعة . في الماضي، أظهرت الدراسات أن نمو الخلايا التائية في ظل ظروف الحرمان من الأكسجين يحسن قدرتها على قتل الخلايا الأخرى في المختبر، ولكن لم يتم اختبار ما إذا كانت هذه الخلايا تقاوم السرطان بشكل أفضل بالفعل.

وكما يطور البشر قدرة أعلى على التحمل بسبب التدريب في بيئة منخفضة الأكسجين، فإن الخلايا التائية "تتقوى" أيضًا نتيجة "تدريب اللياقة البدنية" في هذه البيئة وتصبح قتلة أكثر فعالية.

في الدراسة الجديدة، شاركت طالبة البحث يائيل جروبر وعالمة الطاقم ريفيتال زهافي بيبرمان من مختبر البروفيسور شاهار - بالتعاون مع الدكتور تومير مئير سلمى والدكتور زيف بورات من قسم البنى التحتية لأبحاث علوم الحياة والدكتور تالي شاليط من إسرائيل. المركز الوطني للطب الشخصي في جراند - خضعت الخلايا التائية لنوع من "التدريب" في بيئة منخفضة الأكسجين: حيث قاموا بزراعة الخلايا في حاضنة ذات تركيز أكسجين منخفض للغاية - 1% فقط. بعد ذلك، قام العلماء بتقسيم الفئران المصابة بأورام الميلانوما إلى مجموعتين: مجموعة واحدة عولجت بالعلاج المناعي باستخدام الخلايا التائية الطبيعية، ومجموعة أخرى - باستخدام الخلايا التائية المزروعة في بيئة منخفضة الأكسجين.

وكانت الخلايا التائية التي نمت في ظل نقص الأكسجين أكثر نجاحًا في معركتها ضد السرطان. بقيت الفئران التي عولجت بهذه الخلايا على قيد الحياة لفترة أطول، وانكمشت أورامها بشكل أكبر بكثير من الفئران التي عولجت بالخلايا التائية الطبيعية. والمثير للدهشة أن الخلايا التائية التي مُنعت من الوصول إلى الأكسجين لم تتمكن من اختراق الورم السرطاني "بشكل أفضل" من الخلايا الطبيعية. ولعل سر نجاحها يكمن في احتوائها على كمية أكبر من الإنزيم المسمى "جرانزيم ب" الذي يتغلغل في الخلايا السرطانية ويقتلها. يقول البروفيسور شاهار: "تمامًا كما يطور البشر قدرة أعلى على التحمل بفضل التدريب في بيئة منخفضة الأكسجين، كذلك فإن الخلايا التائية "تقوى" نتيجة "تدريبات اللياقة البدنية" في هذه البيئة وتصبح قتلة أكثر فعالية".

إذا أدت الدراسات المستقبلية إلى نتائج مماثلة باستخدام الخلايا التائية البشرية، فقد يكون من الممكن تحسين العلاج المناعي ومحاربة الأورام الصلبة أيضًا. ويوضح البروفيسور شاهار: "على أية حال، في أنواع معينة من العلاج المناعي، يتم العثور على الخلايا التائية من جسم المريض وزراعتها في المختبر. إن نموها في ظل ظروف نقص الأكسجين ليس بالأمر المعقد، لكن هذا التغيير البسيط قد يحسن بشكل كبير من فعالية العلاج.