طور علماء وأطباء إسرائيليون طريقة جديدة للكشف المبكر عن سرطان الدم من نوع المايلوما، مما سيسمح بالعلاج الموجه وفقا للخصائص الجينية الجديدة والفريدة من نوعها للخلايا السرطانية
تتطور الأمراض الخبيثة عندما تفقد الخلايا السيطرة عليها وتتكاثر بشكل لا يمكن السيطرة عليه. تهدف الجهود البحثية في جميع أنحاء العالم إلى فك رموز "الخطة الرئيسية" للخلايا السرطانية - وفهم كيفية سيطرتها على مسارات النمو التي تساعدها على التكاثر والانتشار بطريقة لا يمكن السيطرة عليها. إن فهم هذه الآليات قد يساعد في تطوير طرق فعالة لمكافحة المرض.
أدى التعاون بين علماء من معهد وايزمان للعلوم وأطباء من أقسام أمراض الدم والأورام في إسرائيل إلى التعرف الدقيق على الملامح الجينية "الشخصية" لخلايا سرطان الدم النقوي المتعدد. كجزء من البحث المشترك، تم تحديد الملامح الجينية للخلايا السرطانية في أربع مجموعات من المرضى: المرضى الذين كانوا في مرحلة ما قبل السرطان، ومرضى المايلوما، والمرضى بعد العلاج - والمرضى الذين تم علاجهم، استجابوا للعلاج، ولكن عاد المرض وأصبح نشطا (الانتكاس). ويقدر العلماء والأطباء أن رسم الخرائط الجينية الشخصية سيساعد في المستقبل في تطوير طرق جديدة للتشخيص والعلاج المستهدف لهذا المرض الخطير في إطار "الطب الشخصي".
المايلوما المتعددة هي ثاني أكثر أنواع سرطان الدم شيوعًا. ويتطور عندما تتكاثر خلايا البلازما - الخلايا التي تنتج الأجسام المضادة في نخاع العظم - بشكل لا يمكن السيطرة عليه وتؤدي إلى فشل النظام والموت. تمت دراسة المرض لسنوات عديدة، وفي السنوات الأخيرة تم تحقيق تحسن كبير في بقاء المرضى المصابين به - من خلال العلاجات المناعية؛ ولكن في معظم المرضى ينتكس المرض. من العوائق الرئيسية في علاج المايلوما هو التباين الكبير بين مرضى المرض وصعوبة تشخيص المرضى في مراحله المبكرة وتكييف العلاج الأمثل لهم.
كانت خلايا البلازما في المجموعة الضابطة متشابهة جدًا مع بعضها البعض، وقدمت صورة وراثية موحدة وطبيعية لخلايا البلازما الطبيعية. وأظهرت مقارنة النمط الطبيعي بالأنماط التي تم تحديدها لدى المرضى أن كل مريض لديه نمط وراثي فريد من نوعه.
على سبيل المثال، المرضى الذين تم تحديدهم بشكل عشوائي في اختبار الدم الروتيني باللون الأزرق في مرحلة ما قبل السرطان من المرض، يظلون تحت المراقبة الطبية دون علاج (المراقبة والانتظار). وفي كل عام يصاب حوالي 1% منهم بالمرض، ولكن حتى الدراسة الحالية، لم تكن هناك طريقة للتمييز بين أولئك الذين سيصابون بالورم النقوي، وأولئك الذين لن يصابوا بالمرض.
الدكتور غاي ليديرغور، طبيب وباحث، والدكتور عساف وينر من المجموعة البحثية للبروفيسور عيدو عميت في قسم علم المناعة في معهد وايزمان للعلوم، بالتعاون مع المجموعة البحثية للبروفيسور عاموس تاني من قسم علم المناعة يعتقد علماء الكمبيوتر والرياضيات التطبيقية في معهد وايزمان للعلوم أن تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية لريتزوف - وهي طريقة حساسة للغاية طورها أعضاء المجموعة - قد يسمح باتباع نهج جديد لفهم أسباب تفشي المايلوما المتعددة وكذلك تشخيص وعلاج المرض.
ساعدت آلية التعاون العلمي السريري في معهد وايزمان للعلوم، برئاسة البروفيسور غابي برباش، في تجنيد جميع أقسام أمراض الدم والأورام في إسرائيل للتعاون مع علماء المعهد في هذا البحث الفريد.
تسمح طريقة البحث الجديدة للباحثين بتسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA) في آلاف الخلايا الفردية من دم المريض، أو من نخاع عظمه، وبالتالي الحصول على الملف الجيني للحمض النووي الريبي (RNA) في كل خلية على حدة. من خلال تسلسل عشرات الآلاف من الخلايا من الأشخاص الأصحاء الذين خضعوا لعمليات جراحية لاستبدال مفصل الورك، قام العلماء في البداية بتوثيق "الصورة الطبيعية" لخلايا البلازما الطبيعية؛ وكانت المجموعة الصحية هي المجموعة الضابطة. كانت خلايا البلازما في المجموعة الضابطة متشابهة جدًا مع بعضها البعض، وقدمت صورة وراثية موحدة وطبيعية لخلايا البلازما الطبيعية. وأظهرت مقارنة النمط الطبيعي بالأنماط التي تم تحديدها لدى المرضى، أن كل مريض لديه نمط وراثي فريد من نوعه - في بعض المرضى، لوحظت عدة "استنساخات" للخلايا ذات الملامح الجينية المختلفة في نفس المريض.
بفضل الطريقة الفريدة التي تم تطويرها في البحث، يمكن اكتشاف حتى عدد صغير جدًا من الخلايا الخبيثة في الدم، وذلك حتى في مرحلة مبكرة جدًا من المرض قبل الإصابة بالسرطان. إن اكتشاف الخلايا في اختبار الدم يمكن أن يحل محل خزعة نخاع العظم الغازية (والمؤلمة) لمراقبة هؤلاء المرضى. سيسمح اختبار الدم البسيط بالكشف المبكر والتشخيص الدقيق واتخاذ قرارات أكثر استنارة فيما يتعلق بالعلاج، بناءً على ملف المرض "الشخصي" لكل مريض.
البحث والتحليل الجيني الفريد والحساس، الذي تم تطبيقه في هذا البحث لأول مرة في العالم، يُنشر اليوم في المجلة العلمية Nature Medicine، وسيساعد في دفع الطب الإسرائيلي إلى الطليعة في علاج مرضى المايلوما.
لقد أصبح التعرف على الخلايا السرطانية النادرة وتوصيفها ممكناً من خلال أساليب الذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة، وهذا هو الاتجاه الذي سيتخذه الطب المستقبلي أكثر فأكثر.
ويشير البروفيسور برباش إلى أن الإنجاز الحالي هو مجرد البداية في تطبيق تقنيات تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA) في الخلايا المفردة في الدراسات الجينومية السريرية. "نحن الآن منخرطون في تطوير تعاون مماثل بين الباحثين في المستشفيات وعلماء معهد وايزمان للعلوم، بهدف تعزيز فهم آليات وتشخيص وعلاج الأمراض الأخرى: من السرطان وأمراض المناعة الذاتية إلى مرض الزهايمر."
ويقول البروفيسور أميت: "إن تحليل الجينوم في خلية واحدة يقتصر حتى الآن على عدد محدود من مختبرات الأبحاث". "نحن نعمل باستمرار على توسيع حدود التكنولوجيا، بحيث يمكن أن تصبح في المستقبل أداة سريرية مهمة لتشخيص ومراقبة العديد من الأمراض الخبيثة في مرحلة ما قبل السرطان، أو لمراقبة ظهورها مرة أخرى بعد علاج الأورام. وستساهم هذه التقنية أيضًا في تطوير علاجات مناعية جديدة وأكثر فعالية، استنادًا إلى قاعدة البيانات الضخمة المبنية على المرض".
ويقول الدكتور عساف فاينر: "إن التعرف على الخلايا السرطانية النادرة وتوصيفها أصبح ممكناً من خلال أساليب الذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة (البيانات الضخمة)، وهذا هو الاتجاه الذي سيتحرك فيه الطب المستقبلي أكثر فأكثر".
يقول الدكتور ليدرجور: "في المستقبل، سيتمكن الأطباء من مراقبة المرض في الوقت الفعلي وعلاج كل مريض وفقًا لملفه المرضي الفردي، وربما حتى قبل ظهور العلامات الأولى".
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
