ثلاثون عامًا على اكتشاف الجين P53

علماء معهد وايزمان، رواد دراسة الجين الكابت للسرطان p53، يرسمون خارطة طريق في تطوير دراسة العامل المسبب لحوالي نصف حالات السرطان البشرية

وفي عام 1979، بلغ جنون الديسكو ذروته، وانتهت المفاوضات بين إسرائيل ومصر بأول اتفاقية سلام مع دولة عربية. وكشف الباحثون في مجال السرطان في ذلك الوقت عن سلسلة من الأدلة التي تشير إلى أن بعض الجينات تعزز تطور المرض. فبعض الفيروسات، على سبيل المثال، تقوم بإدخال الحمض النووي الخاص بها في المادة الوراثية للخلية المضيفة، في حين أن البعض الآخر قادر على "الاستيلاء" على جينات الخلية المضيفة وتنشيطها بطريقة غير طبيعية تؤدي إلى الإصابة بالسرطان. وفي العام نفسه، حددت عدة مجموعات بحثية حول العالم، بالصدفة، جينًا يشتبه في أنه يلعب دورًا مركزيًا في تحويل الخلية السليمة إلى خلية سرطانية، بعد اختراق الفيروسات السرطانية.

اهتم باحثان إسرائيليان شابان يعملان في الولايات المتحدة في ذلك العام بالجين الجديد المسمى p53 (يشير الرقم إلى الوزن الجزيئي للبروتين الذي ينتجه الجين. ومنذ ذلك الحين تم تحديد أن وزنه الدقيق هو 43.7، لكن الاسم بقايا). ثم عمل البروفيسور موشيه أورين في مختبر البروفيسور أرنولد ليفين في برينستون - أحد المختبرات التي نشرت لأول مرة اكتشاف p53. وفي الوقت نفسه، حددت البروفيسور فيردا روتر، التي عملت ضمن مجموعة البروفيسور ديفيد بالتيمور الحائز على جائزة نوبل، الجين p53 في ورم سرطاني، ناجم عن فيروس آخر. وبعد نتائج الدراسات الأولية، اعتقد العلماء أن الجين p53 يعمل بمثابة الجين الورمي، أي الجين الذي يسبب السرطان. وفي التجارب التي أجراها البروفيسور روتر في مختبره في بالتيمور، تم العثور على مستويات عالية من بروتين p53 في العديد من أنواع الخلايا السرطانية - بما في ذلك الخلايا السرطانية التي لا تنشأ من عدوى فيروسية - ولكن يكاد لا يتم العثور عليها في الخلايا السليمة. الخلايا.

عاد أورين وروتر إلى إسرائيل في عام 1981، وفي وقت قصير أنشأا مختبرات مستقلة في معهد وايزمان للعلوم، في القسم الذي أصبح فيما بعد قسم البيولوجيا الجزيئية للخلية، واستمرا في البحث عن الجين الذي أثار فضولهما. في هذه المرحلة كان من الواضح أنه كان من الضروري استنساخ الجين. وكانت هذه العملية تتطلب في تلك الأيام، وفقًا للبروفيسور أورين، "الكثير من الارتجال والتطور وقدرًا كبيرًا من الحظ". كان البروفيسور أورين، الذي بدأ عمله في المعهد في مختبر البروفيسور ديفيد جافول، واستمر في التعاون مع أرنولد ليفين، أول من استنسخ الجين في عام 1983. ومنذ ذلك الحين، انضم البروفيسور جافول إلى دائرة الباحثين في p53 ، وقدم مساهمة كبيرة في هذا المجال. قام البروفيسور روتر، في أعقاب العمل الذي بدأ في الولايات المتحدة، بتطوير طرق جديدة للكشف عن p53 في الخلايا - وهي الأساليب المستخدمة حاليًا في مئات المختبرات حول العالم. وفي عام 1983، اقترح البروفيسور روتر أنه يمكن استخدام البروتين "كعلامة" تسمح بتحديد الخلايا السرطانية.

ويقول العالمان إنهما عملا في جو من "المنافسة الودية والبناءة". في العقد الأول، مرت أبحاث الجين p53 بالعديد من الاضطرابات المثيرة للاهتمام. في بعض التجارب بدا أنه يلعب دورًا مركزيًا في تطور السرطان، لكن في تجارب أخرى لم يكن مرتبطًا بتحريض عملية السرطان. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت النتائج التي ظهرت من الدراسات التي استخدمت p53 المستنسخ من مصادر مختلفة تناقضات وتناقضات. في عام 1989، عندما قام البروفيسور أورين والبروفيسور روتر وباحثون آخرون في العالم بمقارنة النسخ المختلفة لـ p53، تم اكتشاف أن كل نسخة تختلف قليلاً عن الإصدارات الأخرى. وتبين أن الجين الذي تم تحديده وتعريفه على أنه جين ورم - أي كمحفز للسرطان - هو في الواقع نسخة متحولة من الجين الأصلي الذي يلعب دورًا مختلفًا تمامًا في الخلية السليمة.

تم اكتشاف لاحقًا أن الجين p53 السليم، بدون طفرات، لا يشجع السرطان فحسب، بل على العكس من ذلك: إنه جين مثبط للسرطان، يمنع الجينات "الغادرة" الأخرى من دفع الخلية في اتجاه التحول السرطاني. حتى أن السير ديفيد لين، أحد مكتشفي الجين p53، أطلق عليه لقب "حارس الجينوم". وعلى نفس القدر من الأهمية كانت النتائج التي أظهرت أن الإصدارات الطافرة من p53 موجودة في حوالي نصف حالات السرطان، وفي العديد من الحالات الأخرى يتعطل نشاطها. بعد ذلك، اكتسبت أبحاث p53 المزيد من الزخم حول العالم، في محاولة لفهم أسباب تطور السرطان بشكل أفضل. وفي نفس الوقت الذي يتم فيه رفع مستوى الوعي بأن جينًا واحدًا قد يقدم الإجابة على هذا اللغز، بدأ العلماء أيضًا في فهم مدى تعقيد وتغير دور جين واحد. حتى الآن، تم نشر أكثر من 50,000 ألف بحث علمي حول الجين p53، ولا يُظهر تيار الاكتشافات الجديدة أي علامات على التراجع.

ركزت أبحاث البروفيسور أورين والبروفيسور روتر تدريجيًا، على مر السنين، في اتجاهين مختلفين: بينما اهتمت أبحاث البروفيسور أورين بفهم دور p53 الطبيعي الخالي من الطفرات في الخلية السليمة، اختار البروفيسور روتر الدراسة الطفرات المختلفة في الخلايا السرطانية. ومع ذلك، أصبح التعاون بين الاثنين أكثر إحكامًا، وقد نشرا حتى الآن 15 مقالًا علميًا مشتركًا (انظر الإطار). لقد أكسبهم عملهم الرائد العديد من الجوائز، ومؤخرًا طُلب من كل منهم على حدة المساهمة بمقال في عدد خاص من مجلة Nature Reviews: Cancer، بمناسبة الذكرى الثلاثين لاكتشاف p30.

هل كان من المفيد لمعهد الأبحاث الإسرائيلي الصغير أن يدعم في الثمانينيات مجموعتين كانتا منخرطتين في أبحاث مبتكرة حول جين واحد؟ يعتقد البروفيسور أورين والبروفيسور روتر أن التآزر بينهما خلق نواة تجمعت حولها "كتلة حرجة" وضعت المعهد في طليعة أبحاث p80 العالمية. ويؤكد العالمان أن هناك اليوم حوالي 53 مجموعة بحثية تعمل في المعهد ويرتبط عملها بـ p20. اعتبارًا من اليوم، لا يوجد تقريبًا أي عالم في مجال السرطان لا تتعلق أبحاثه بـ p53 بطريقة أو بأخرى.

متى تتخلى عن الفيتامينات

من المفترض عادة أن فيتامين د له خصائص مضادة للسرطان. ولكن هل يمكن أن يكون مفيدًا حتى عندما يكون الشخص مصابًا بالسرطان بالفعل؟ لم تتمكن التجارب السريرية على المرضى الذين عولجوا بالعلاج الكيميائي من الإجابة على هذا السؤال حتى الآن. التعاون الأخير بين البروفيسور أورين والبروفيسور روتر، والذي شارك فيه أيضًا طالب البحث المشترك (في ذلك الوقت) الدكتور بيري ستامبولسكي، تناول الأمر من زاوية مختلفة: أشارت التجارب التي أجراها إلى وجود صلة بين p53 والآلات الجزيئية التي تنفيذ استجابة الخلية لفيتامين د. وكشف الفحص الدقيق عن آلية عمل هذه الآلات، التي تعمل كنوع من "المضخم" لنشاط p53. يعد هذا نشاطًا إيجابيًا عندما يعمل p53 الطبيعي على قمع السرطان - وفي هذه الحالة سيساعد فيتامين د في مكافحة السرطان. من ناحية أخرى، عندما يصبح الجين جينًا ورمًا بعد حدوث طفرة، قد تنشأ مشاكل. البروفيسور أورين: "إن الجين p53 الطبيعي يمنع السرطان، ولكن عندما تحدث طفرات فيه، فإنها "تعلق في عجلات" الآلات التي تمنع السرطان. في هذه الحالة، قد "يدفع" فيتامين د العصي إلى عمق أكبر قليلاً." البروفيسور روتر: "قد لا يكفي تحديد ما إذا كانت هناك طفرة في الجين p53، ولكن يجب أيضًا معرفة الطبيعة الدقيقة لهذه الطفرات، قبل التفكير في إعطاء فيتامين د كدواء".