التنشيط الزائد للجهاز المناعي الفطري قد يسبب السرطان

خلل بمركب بروتيني يلعب دوراً في انعدام استقرار الجينوم

رسم تصويري للإنترفيرون الذي يفرزه نظام المناعة لمحاربة الفيروسات الدخيلة
رسم تصويري للإنترفيرون الذي يفرزه نظام المناعة لمحاربة الفيروسات الدخيلة
TT

التنشيط الزائد للجهاز المناعي الفطري قد يسبب السرطان

رسم تصويري للإنترفيرون الذي يفرزه نظام المناعة لمحاربة الفيروسات الدخيلة
رسم تصويري للإنترفيرون الذي يفرزه نظام المناعة لمحاربة الفيروسات الدخيلة

تؤكد دراسة أميركية جديدة على الدور المزدوج الذي يلعبه الجهاز المناعي الفطري (الطبيعي)، ليس فقط بوصفه حارساً ضد مسببات الأمراض، ولكن أيضاً، من جهة أخرى، بوصفه مساهماً محتملاً في الإصابة بالسرطان عندما يُنشَّط باستمرار بسبب عدم الاستقرار الجيني.

وتلعب الإشارات المناعية عادة دوراً رئيسياً في الحفاظ على استقرار الجينوم خلال تضاعف «الحمض النووي (دي إن إيه - DNA)».

وجاءت نتائج الدراسة لتضيف رؤى حيوية لفهمنا البيولوجيا البشرية الأساسية، كما أنها قد تلقي أيضاً ضوءاً جديداً على بدايات نشوء الورم الخبيث، وتقدم فرصاً محتملة لعلاجات جديدة.

لقد طورت الكائنات الحية مسارات معقدة لاستشعار الحمض النووي التالف وإرسال الإشارات إليه وإصلاحه. وهناك جوانب جديدة حول دور الجهاز المناعي الفطري في الاستجابة للتعامل مع هذا الضرر، سواء في سياق الإصابة بالسرطان، وفي تعزيز صحة الإنسان بشكل عام.

تنشيط الجهاز المناعي... والسرطان

تكشف الدراسة الجديدة، التي قادها المؤلف الأول الدكتور هيكسياو وانغ، من «برنامج البيولوجيا الجزيئية» في «مركز ميموريال سلون كيترينغ للسرطان» الأميركي في نيويورك، ونُشرت في مجلة «Genes & Development» يوم 25 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، عن وجود صلة بين الإشارات المناعية الفطرية وتطور الورم في أنسجة الثدي.

وتشير البيانات البحثية إلى أنه عندما ينشأ عدم الاستقرار في الجينوم، فإن التنشيط المزمن للجهاز المناعي الفطري يمكن أن يزيد بشكل كبير من احتمالات الإصابة بالسرطان.

وركزت الدراسة على مركب بروتيني معقد يسمى «مركب بروتين إصلاح كسور الحمض النووي (دي إن إيه) مزدوج السلسلة (Double-strand break repair protein Mre11)»، وهو إنزيم يرمَّز في البشر بواسطة الجين «MRE11» الذي يلعب دوراً محورياً في الحفاظ على استقرار الجينوم من خلال استشعار وإصلاح «كسور الحمض النووي مزدوج السلسلة».

طفرة بروتينية وتطور الورم

ولدراسة كيف يمكن أن تؤدي المشكلات المتعلقة بهذا البروتين إلى الإصابة بالسرطان، تلاعب الفريق بنسخ من البروتين في «عضويات الأنسجة الثديية (وهي أعضاء نموذجية مصغرة مزروعة في المختبر)»، وقد زُرعت في فئران المختبر.

* تطور الورم: عندما نُشّطت الجينات السرطانية، طورت الفئران التي تحتوي عضويات تحمل «مركب بروتين إصلاح» متحولة مختبرياً، أوراماً بمعدل أعلى بكثير (نحو 40 في المائه) مقارنة بنحو 5 في المائة فقط لدى الفئران الطبيعية. ويؤكد هذا الاختلاف الصارخ على دور «مركب بروتين الإصلاح» في الحفاظ على الاستقرار الجينومي وقمع تكوّن الورم.

* عدوانية الورم: كانت الأورام التي نشأت لدى الفئران التي تحتوي عضويات تحمل «مركب بروتين إصلاح» متحولة، أكثر عدوانية بشكل ملحوظ من تلك الموجودة لدى نظيراتها الطبيعية. وهذا يشير إلى أن فقدان، أو طفرة، «مركب بروتين الإصلاح» لا يزيدان فقط من احتمالية بدء السرطان، ولكنهما قد يساهمان أيضاً في ظهور نمط سرطاني أكثر توغلاً أو سريع التقدم.

كما توفر هذه النتائج رابطاً واضحاً بين أوجه القصور في «مركب بروتين الإصلاح» وعدم الاستقرار الجيني وارتفاع خطر الإصابة بالسرطان؛ مما يسلط الضوء على الدور الحاسم الذي يلعبه المركب في الحماية من تطور الورم. وقد يساعد فهم هذه العلاقة في إعداد استراتيجيات علاجية محتملة لاستهداف ضغوط التكاثر السرطاني ومسارات تنشيط المناعة في تلك السرطانات المرتبطة بخلل في عمل «مركب بروتين الإصلاح».

نقص البروتين يهدد الجينوم

يعتمد هذا البحث الجديد على دراسة سابقة قادها الدكتور كريستوفر واردلو من «برنامج علم الأحياء الجزيئي» في «مركز ميموريال سلون كيترينغ للسرطان» التي نشرت في مجلة «Nature Communications» يوم 10 أكتوبر (تشرين الأول) عام 2022.

وركزت تلك الدراسة على دور «مركب بروتين الإصلاح» في الحفاظ على سلامة الجينوم. ووجدت أنه عندما يكون المركب غير نشط أو ناقصاً فإنه يؤدي إلى تراكم الحمض النووي في سيتوبلازم الخلايا، وتنشيط الإشارات المناعية الفطرية. وكشف هذا الجانب من البحث عن ارتباط مهم بين طفرات «المركب» وتنشيط الاستجابة المناعية.

وأدى «المركب المتحور» إلى زيادة تنشيط الجينات المحفزة بالإنترفيرون (ISGs) وهو ما يشير إلى أنه عندما يكون المركب غير فعال فإن الجهاز المناعي الفطري يُنشَّط بشكل غير طبيعي، حتى في غياب محفز فيروسي أو مسبب للأمراض خارجي نموذجي.

والإنترفيرونات جزيئات إشارات تطلقها الخلايا عادة استجابة للعدوى الفيروسية والتحديات المناعية والضغوط الخلوية، ويشير تنشيطها في سياق طفرات «مركب بروتين الإصلاح» إلى أن الخلية تدرك عدم الاستقرار الجيني بوصفه شكلاً من أشكال الإجهاد يتطلب استجابة مناعية.

إمكانات العلاج

وقد سلطت هاتان الدراستان (وغيرهما) معاً ضوءاً جديداً على كيفية عمل «مركب بروتين الإصلاح» لحماية الجينوم عند تكاثر الخلايا، وكيف أنه يمكن عندما لا يعمل بشكل صحيح أن يحفز الجهاز المناعي الفطري بطرق يمكن أن تعزز السرطان.

وقد يؤدي فهم هذه الآليات إلى استراتيجيات تخفف من «تنشيط المناعة المزمن»، مما قد يمنع تطور الأورام، أو يقدم طرقاً علاجية جديدة، كما يفتح طريقاً واعدة للعلاجات التي قد تمنع سوء التنظيم الجيني، أو تخفف من الاستجابات المناعية الضارة.



بعد شم رائحة المومياوات المصرية القديمة… مفاجأة تصيب العلماء

باحثون يقولون إن روائح المومياوات في المتحف المصري كانت لطيفة (أ.ف.ب)
باحثون يقولون إن روائح المومياوات في المتحف المصري كانت لطيفة (أ.ف.ب)
TT

بعد شم رائحة المومياوات المصرية القديمة… مفاجأة تصيب العلماء

باحثون يقولون إن روائح المومياوات في المتحف المصري كانت لطيفة (أ.ف.ب)
باحثون يقولون إن روائح المومياوات في المتحف المصري كانت لطيفة (أ.ف.ب)

عند عرض القطع الأثرية في المتاحف، فإن أحد أبرز الأشياء التي تفتقدها هي رائحة القطعة المعروضة وملمسها.

ووفقاً لموقع «Scientists» العلمية، يُطلق على ذلك «التراث الحسي»، وهو الذي يتعلق بكيفية تعاملنا مع الأشياء التراثية باستخدام حواس أخرى غير البصر.

وتقول العالمة سيسيليا بينبيبر، المتخصصة في التراث الحسي: «أقوم بتطوير أساليب لتحديد الروائح ذات الأهمية الثقافية والحفاظ عليها»، مضيفة: «طلبت مني جامعة ليوبليانا، بالتعاون مع جامعة كراكوف والمتحف المصري في القاهرة، المساعدة في دراسة الجثث المحنطة».

وتنص المبادئ التوجيهية الصارمة لدراسة هذه الأجسام على أن الباحثين يجب أن يستخدموا تقنيات غير مدمرة. إحدى الطرق هي رؤية ما يمكن تعلمه من خلال الشم.

تقول بينبيبر: «درسنا 9 جثث محنطة في المتحف المصري، أربع منها كانت معروضة وخمس في المخزن. تمتد هذه الآثار إلى فترات زمنية مختلفة، ويعود تاريخ أقدمها إلى 3500 سنة. كما تم حفظها بطرق مختلفة وتخزينها في أماكن مختلفة، حتى تعطي تمثيلاً صحيحاً لجميع الجثث المحنطة في مجموعات مختلفة حول العالم».

البحث

بدأت الدراسة بإجراء التحليل الكيميائي للتأكد من أن الجثث آمنةٌ للشم، إذ تم معالجتها في العقود السابقة بمبيدات حشرية صناعية للحفاظ عليها محفوظة. وقد احتوت العديد من الجثث على تركيزات عالية من هذه المبيدات الحشرية، التي من المحتمل أن تكون مسببة للسرطان، لذلك تم استبعادها من الدراسة.

وتصف بينبيبر العملية: «فتحنا توابيتهم قليلاً لإدخال أنابيب صغيرة واستخراج كميات من الهواء. تم وضع كمية محددة من هذا الهواء في أكياس خاصة أخذناها إلى غرفة بعيدة عن مناطق العرض، حتى أتمكن أنا والآخرون من تجربتها بشكل مباشر، لقد تم إخضاع هذا الهواء لتحاليل كيميائية مختلفة لمعرفة المركبات الموجودة فيه لتجربة كل رائحة ووصفها على حدة».

تقول بينبيبر إنه من الخطأ أن تعتقد أن هذه الروائح لن تكون مقبولة، وإن ارتباط الجثث المحنطة بالروائح الكريهة ليس صحيحاً، بل وكان المثير للدهشة أن الروائح كانت لطيفة للغاية، وتضمنت أوصاف فريق الشم: «خشبي»، و«زهري»، و«حلو»، و«حار»، و«عتيق».

وعلقت العالمة قائلة: «لقد تمكنا من التعرف على مكونات التحنيط القديمة، بما في ذلك زيوت الصنوبر واللبان والمر والقرفة، كما حددنا الدهون الحيوانية المتحللة المستخدمة في عملية التحنيط».

الخطوات المستقبلية

تقول بينبيبر: «سنعدّ رائحة الجثث المحنطة حتى يتمكن زوار المتحف المصري من تجربتها عن كثب، وسنصنع تركيبة كيميائية دقيقة لما شممناه. ونأمل أن يكون عملنا مع الجثث المحنطة مثالاً لكيفية إحياء بُعد آخر من أبعاد التراث».