اكتشف علماء من معهد وايزمان بروتينًا قد يؤدي حصاره إلى إبطاء تطور بعض أنواع السرطان
لفهم ما يحدث في جسمنا في مرض السرطان، من المفيد أحيانًا الانحراف عن الطريق الرئيسي والتوجه إلى الطرق الجانبية. الدكتورة أييليت إيرز من قسم المراقبة البيولوجية في معهد وايزمان ينفذ هذا النهج من خلال البحث في أمراض الطفولة النادرة. "يتضمن السرطان عادةً عشرات - إن لم يكن مئات - من الطفرات، كما أن فرز الأدوار والعيوب المختلفة التي تنتج بشكل مباشر عن كل طفرة هي مهمة شبه مستحيلة. "من ناحية أخرى، فإن العديد من أمراض الطفولة النادرة تنتج عن طفرة في جين واحد"، توضح الدكتورة إيرز، بالإضافة إلى عملها كعالمة، تعالج أيضًا حالات سرطان العائلة كجزء من تدريبها كعالمة وراثة سريرية. . ووفقا لهذا النهج، يمكن للأطفال الذين يعانون من أمراض وراثية نادرة ناجمة عن طفرة في جين واحد أن يكونوا بمثابة حالات نموذجية في محاولتنا لفهم دور هذا الجين المعين في الأمراض المعقدة مثل السرطان. وبهذه الطريقة، اكتشفوا في مختبر الدكتور إيريز بروتينًا، قد يؤدي حجبه إلى إبطاء تقدم بعض أنواع السرطان.
تضع النتائج التي توصلت إليها المجموعة عملها في مجال بحثي جديد - "استقلاب السرطان"، والذي يسعى إلى تحديد عمليات التمثيل الغذائي المضطربة أو غير المنضبطة التي ينفرد بها السرطان من أجل وقف تطور المرض في الجسم.
الأبحاث السابقة حول مرض الطفولة الوراثي من النوع الأول، سمحت للدكتورة إيرز ومجموعتها بفهم أن الخلايا السرطانية تعتمد على حمض الأسبارتيك للانقسام. في الأطفال الذين يولدون بهذا المرض، يكون جين ASS1 معيبًا، والذي، على الرغم من أهميته لوظيفة الخلية الطبيعية، وجد أنه يتم إسكاته في نوع عدواني ويصعب علاجه من السرطان. نظرًا لأن حمض الأسبارتيك مطلوب لوظيفة ASS1، فقد افترضت الدكتورة إيريز وفريقها وأثبتوا أن إسكات تعبير ASS1 في السرطان يسمح بالإفراط في استخدام حمض الأسبارتيك بواسطة إنزيم آخر لبناء DNA وRNA، وهما ضروريان للتقسيم والتكوين. نمو الخلايا السرطانية.
يتضمن السرطان عادةً عشرات - إن لم يكن مئات - من الطفرات، كما أن فرز الأدوار والعيوب المختلفة التي تنتج بشكل مباشر عن كل طفرة يكاد يكون مهمة مستحيلة. وفي المقابل، فإن العديد من أمراض الطفولة النادرة تنتج عن طفرة في جين واحد.
في وقت لاحق، قامت مجموعة البحث بفحص الأطفال الذين عانوا من النوع الثاني من سيترولين الدم، حيث يكون الجين المسؤول عن إنتاج بروتين السيترين، المسؤول عن نقل حمض الأسبارتيك لاستخدام ASS1 ولبناء الأحماض النووية، معيبًا. يميل الأطفال المصابون بهذا المرض إلى أن يكونوا أصغر من المتوسط ويتجنبون تناول الحلويات، وأظهرت الدراسة أن هذا البروتين ضروري للخلايا السرطانية لإنتاج الحمض النووي والحمض النووي الريبي (DNA) وتكسير الجلوكوز. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أن الاعتماد على السيترين في انقسام الخلايا ونموها قد لوحظ في أنواع السرطان حيث يتم التعبير عن ASS1 وفي الأنواع التي لا يتم التعبير عن البروتين فيها.
أدركت الدكتورة إيرز وفريقها البحثي أن السيترين - البروتين الذي يساعد على تنظيم النمو في مرحلة الطفولة - قد يكون هدفًا محتملاً للعلاجات المضادة للسرطان لأن نمو الخلايا السرطانية وانقسامها يعتمد على الجلوكوز وإنتاج الأحماض النووية. واستنادًا إلى تحديد المنطقة الأساسية لوظيفة البروتين لدى الأطفال المصابين بالنوع الثاني من السيترولين في الدم، تعمل مجموعة البحث على تطوير جزيء من شأنه أن يمنع وظيفته في السرطان. تظهر النتائج الأولية أن حجب السيترين في الخلايا السرطانية يقلل من إمداد الخلايا السرطانية بحمض الأسبارتيك ويبطئ نموها. "عرف"، الذراع التطبيقي لمعهد وايزمان، يعمل مع الدكتور إيرز لتطوير البحث، بحيث يمكن تحويله إلى تطبيق طبي حيوي.
