سلول های بنیادی سرطانی «اعتیاد به انرژی» دارند که دانشمندان ممکن است بتوانند از آن بهره برداری کنند

محققان مرکز سرطان دانشگاه کلرادو Anschutz آسیب پذیری متابولیکی ناشناخته ای را در سلول های بنیادی که مسئول سندرم های میلودیسپلاستیک پرخطر (MDS) هستند، کشف کردند. این یافته در نهایت می تواند به دانشمندان کمک کند تا درمان هایی را توسعه دهند که با دقت بیشتری سلول های عامل این سرطان خون تهاجمی را هدف قرار دهند.

این مطالعه که در Blood Cancer Discovery منتشر شد، نشان داد که سلول‌های بنیادی MDS پرخطر به شدت به نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید (NAD) وابسته هستند، مولکولی که نقش اساسی در نحوه تولید انرژی سلول‌ها دارد. هنگامی که محققان مسیر مسئول حفظ NAD را مختل کردند، توانستند به طور انتخابی سلول های بنیادی محرک بیماری را تضعیف کنند. در مقایسه، سلول های بنیادی سالم خون ساز بهتر قادر به تنظیم بودند.

Eric M. Pietras، دانشیار بخش هماتولوژی در دانشگاه کلرادو Anschutz و یکی از سرپرستان این مطالعه گفت: «آنچه ما دریافتیم این است که این سلول‌ها در واقع انرژی را به روش‌های متفاوتی نسبت به سلول‌های بنیادی طبیعی استفاده می‌کنند. آنها بر مجموعه خاصی از پروتئین ها و فرآیندهایی تکیه می کردند که آسیب پذیری را ایجاد می کرد که ما به طور بالقوه می توانستیم آن را هدف قرار دهیم.

سندرم های میلودیسپلاستیک سرطان های خونی هستند که با توانایی مغز استخوان برای ساخت سلول های خونی سالم تداخل می کنند. افراد مبتلا به این بیماری ممکن است دچار کم خونی شدید شوند، عفونت های مکرر را تجربه کنند و نیاز به تزریق خون مکرر داشته باشند. MDS پرخطر همچنین می‌تواند به لوسمی میلوئید حاد (AML)، یک نوع تهاجمی از لوسمی که هنوز درمان آن دشوار است، تبدیل شود.

MDS عمدتا در افراد مسن رخ می دهد. تخمین زده می شود که سالانه بین 10000 تا 20000 نفر در ایالات متحده به این بیماری مبتلا می شوند.

سلول‌های بنیادی هم برای تولید خون طبیعی و هم برای سرطان‌های خون محور هستند. در MDS پرخطر، سلول های بنیادی جهش یافته ژنتیکی توانایی تولید سلول های خون سالم مورد نیاز برای حمل اکسیژن، تشکیل لخته و مبارزه با عفونت ها را از دست می دهند. در عوض، سلول‌های خونی غیرطبیعی تولید می‌کنند که نمی‌توانند این وظایف ضروری را انجام دهند.

محققان تصمیم گرفتند تا تفاوت های بیولوژیکی بین این سلول های بنیادی سرطانی و همتایان سالم آنها را شناسایی کنند.

آزمایش‌های آن‌ها نشان داد که سلول‌های بنیادی MDS به شدت به مسیر نجات NAD وابسته هستند، فرآیند بازیافتی که به سلول‌ها کمک می‌کند تا عرضه NAD خود را حفظ کنند. یکی از آنزیم‌ها در این مسیر، نیکوتین آمید فسفریبوزیل ترانسفراز (NAMPT)، به عنوان یک هدف درمانی احتمالی برجسته شد.

پیتراس گفت: «این سلول ها نیاز بسیار بیشتری به این منبع پیدا کرده بودند. به نظر می رسد که آنها از NAD با نرخ بسیار بالاتری نسبت به سلول های طبیعی استفاده می کنند، که آسیب پذیری ایجاد می کند که ما می توانیم با انواع جدیدی از داروها از آن بهره برداری کنیم.

یک "اعتیاد انرژی" دانشمندان ممکن است بتوانند هدف قرار دهند

محققان این وابستگی غیرعادی را به عنوان "اعتیاد به انرژی" توصیف می کنند. سلول های بنیادی خون ساز سالم می توانند با تغییر شرایط به سمت راه های دیگر تولید و مدیریت انرژی سوق پیدا کنند. با این حال، سلول های بنیادی MDS انعطاف پذیری بسیار کمتری دارند.

هنگامی که محققان NAMPT را مسدود کردند، سطح NAD کاهش یافت و سلول های بنیادی سرطانی وارد بحران انرژی شدند. این به طور انتخابی سلول‌های مسئول بیماری را تضعیف کرد در حالی که سلول‌های بنیادی خون‌ساز طبیعی بهتر می‌توانستند آن را جبران کنند.

آزمایش‌ها با استفاده از سلول‌های MDS مشتق شده از بیمار و مدل‌های حیوانی نشان داد که تداخل با متابولیسم NAD تعداد سلول‌های بنیادی محرک بیماری را کاهش می‌دهد. اکنون محققان قصد دارند داروهایی را که NAMPT را هدف قرار می دهند در مطالعات بالینی شامل افراد مبتلا به MDS و سرطان های خون مرتبط بررسی کنند.

پیتراس گفت: «هدف ما شناسایی رویکردهایی است که با یافتن تفاوت‌های بین سلول‌های سرطانی و سلول‌های طبیعی، این بیماری‌های پیچیده را قابل درمان‌تر می‌کنند. اگر بتوانیم این تفاوت‌ها را درک کنیم، می‌توانیم شروع به توسعه درمان‌هایی کنیم که برای بیماران دقیق‌تر و مؤثرتر باشد.»

دکتر پیتراس و دکتر کریگ تی جردن هر دو از نویسندگان ارشد این مطالعه هستند. تحقیقات آزمایشگاهی توسط Sweta B. Patel، PhD، رهبری شد و شامل همکاری با محققان دانشگاه کلرادو Anschutz، از جمله Angelo D'Alessadro، PhD و Julie Reisz Haines، PhD، همراه با همکاران اضافی از چندین موسسه بود.

این تحقیق از سوی مؤسسه ملی بهداشت، بنیاد ادوارد پی ایوانز، یونایتد سرطان خون و سایر شرکای متمرکز بر پیشبرد تحقیقات سرطان خون مورد حمایت قرار گرفت.

مواد ارائه شده توسط دانشگاه کلرادو Anschutz. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

یک سیگنال مغزی شگفت انگیز می تواند توضیح دهد که چرا خوردن پروتئین کمتر باعث افزایش طول عمر می شود

مصرف کنندگان شاهدانه بیشتر احتمال دارد مرتکب خشونت شوند و خشونت را تجربه کنند، مطالعه کنید

دانشمندان از هم پاشیدگی قمرها را شبیه سازی کردند - و چیزی غیرمنتظره پیدا کردند

DNA سرکش سرطان دارای پاشنه آشیل است - و دانشمندان به تازگی آن را پیدا کردند