اكتشف علماء من جامعة نيويورك بالولايات المتحدة، أن الخلايا السرطانية تتعاون من أجل البقاء، ما يسمح لها بالاستمرار في التكاثر في ظل الظروف الصعبة. وتعمل الخلايا السرطانية معاً للحصول على العناصر الغذائية من البيئة المحيطة بها - وهي عملية تعاونية تجاهلها العلماء سابقاً، ولكنها الآن قد تصبح هدفاً واعداً لعلاج السرطان.
وقال كارلوس كارمونا فونتين، أستاذ مشارك في علم الأحياء بجامعة نيويورك والمؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة، الأربعاء، في دورية «نيتشر»: «لقد حددنا تفاعلات تعاونية بين الخلايا السرطانية تسمح لها بالاستمرار في التكاثر»، مشدداً على أن «التفكير في الآليات التي تستغلها الخلايا السرطانية للاستمرار في الحياة يمكن أن يفيد العلاجات المستقبلية».
وعرف العلماء منذ فترة طويلة أن الخلايا السرطانية تتنافس مع بعضها البعض على العناصر الغذائية والموارد الأخرى، مما يؤدي إلى أن يصبح الورم أكثر عدوانية، مع مرور الوقت، مع بقاء هيمنة أقوى الخلايا السرطانية عليه.
وتحتاج الخلايا السرطانية إلى العناصر الغذائية لتزدهر وتتكاثر في أورام تهدد حياة ملايين المرضى، لكنها تعيش في بيئات قد تكون العناصر الغذائية فيها نادرة. فهل من الممكن أن تتعاون الخلايا السرطانية معاً للبحث عن الغذاء من أجل البقاء؟
للإجابة عن هذا السؤال، تتبع الباحثون نمو الخلايا من أنواع مختلفة من الأورام. وباستخدام المجاهر الآلية وبرامج تحليل الصور التي طوروها، قاموا برصد ملايين الخلايا في ظروف مختلفة مع مرور الوقت.
سمح لهم هذا النهج بفحص مزارع الأورام في مجموعة من الأطباق المخبرية ذات الكثافة المنخفضة إلى تلك المزدحمة بالخلايا السرطانية، ومع وجود مستويات مختلفة من العناصر الغذائية في البيئة المحيطة بها.
ومن المعروف أن الخلايا تمتص الأحماض الأمينية مثل الجلوتامين بطريقة تنافسية. ولكن عندما تم حرمان الخلايا السرطانية التي دُرست من تلك الأحماض الأمينية، أظهرت جميع أنواع الخلايا حاجة قوية للعمل معاً للحصول على المتاح من العناصر الغذائية.
نتائج مهمة
«ومن المدهش أننا لاحظنا أن الحد من الأحماض الأمينية أفاد مجموعات أكبر من الخلايا، مما يشير إلى أنها عملية تعاونية تعتمد على أعداد وكثافة الخلايا»، كما قال كارمونا فونتين، الذي أضاف: «لقد أصبح من الواضح أن هناك تعاوناً حقيقياً بين الخلايا السرطانية».
ومن خلال تجارب إضافية على خلايا سرطان الجلد والثدي والرئة، حدد الباحثون أن المصدر الرئيسي للمغذيات للخلايا السرطانية يأتي من الببتيدات - قطع من البروتينات تتكون من سلاسل صغيرة من الأحماض الأمينية - الموجودة خارج الخلية.
وأوضح كارمونا فونتين: «بدلاً من الاستيلاء على هذه الببتيدات وابتلاعها داخلياً من جانب بعض الخلايا، وجدنا أن الخلايا السرطانية تفرز إنزيماً متخصصاً يهضم هذه الببتيدات ويحولها إلى أحماض أمينية حرة، والنتيجة أن تصبح منفعة مشتركة».
كان تحديد الإنزيم الذي تفرزه الخلايا السرطانية، والذي يسمى CNDP2، اكتشافاً مهماً. حدد الباحثون الإنزيم من خلال اختبار عقاقير مختلفة لمعرفة ما إذا كانت تمنع الخلايا السرطانية من هضم الببتيدات القليلة وتحويلها إلى أحماض أمينية حرة.
وعند تطبيق عقار بيستاتين على الخلايا السرطانية، تم تثبيط وظيفة CNDP2، ما أدى إلى أن الخلايا لم تتمكن من التغذية على الببتيدات القليلة ودُفعت إلى الانقراض.
والآن بعد أن علم الباحثون أن CNDP2 كان عاملاً وراء العملية التعاونية لتغذية الخلايا السرطانية، فقد تمكنوا من اختبار ما يحدث أيضاً عندما يكون الإنزيم مفقوداً.
قال كارمونا فونتين: «نظراً لأننا أزلنا قدرتها على إفراز الإنزيم واستخدام الببتيدات القليلة في بيئتها، فإن الخلايا التي لا تحتوي على CNDP2 لم تعد قادرة على التعاون، ما يمنع نمو الورم». مشدداً على أنه: «لا تزال المنافسة حاسمة لتطور الورم وتقدم السرطان، لكن دراستنا تشير إلى أن التفاعلات التعاونية داخل الأورام مهمة أيضاً ومن المهم استهدافها».
ويأمل الباحثون أن تساعد نتائجهم في تطوير علاجات جديدة للسرطان تستهدف عمليات التعاون بين الخلايا السرطانية، «مساهمة مفاهيمية سيكون لها تأثير مستقبلي في العيادة»، كما قال كارمونا فونتين.
