قطع منبع تغذیه‌ای تومورها برای جلوگیری از رشد آن‌ها

با کشف دو عنصر ضروری برای واسکولاریزاسیون و در نتیجه بقای تومورها، دانشمندان UNIGE یک قدم به یافتن درمان موثرتری برای سرطان نزدیک‌تر شده‌اند.

یک تومور برای رشد، نیاز دارد رگ‌های خونی جدید ایجاد کند تا مواد غذایی و اکسیژن را به آن برسانند. بنابراین، جلوگیری از واسکولاریزاسیون تومورها یکی از روش‌های درمانی ضد تومور است و طی ۱۰ سال گذشته مورد توجه بوده است.

مقاله‌ی مرتبط: دانشمندان کلید تولید رگ‌های خونی جدید را یافته‌اند.

اما این روش چگونه می‌تواند موثر باشد؟ طی این روش دو سایتوکائین اساسی موردنیاز برای به‌کارگیری سلول‌های خونیِ مسئول تشکیل عروق خونی جدید شناسایی می‌شوند. سپس بررسی می‌‌شود این فاکتورها چگونه با رگ‌های خونی به طور هم‌زمان وارد عمل متقابل می‌شوند. با توجه به این پروسه‌ها، دانشمندان دانشگاه گِنِوا (UNIGE) در تلاشند راه تازه‌ای برای کنترل رشد تومورها بیابند. نتایج تحقیقات آن‌ها، که در Nature Communications منتشر شده، نشان می‌دهد استفاده‌ی ترکیبی از داروهای موجود یا داروهای در حال پیشرفت می‌تواند کارایی آن‌ها را به میزان قبل توجهی افزایش دهد‌.

سلول‌های اندوتلیال داخلی‌ترین لایه‌ی عروق خونی -اندوتلیوم- را تشکیل می‌دهند و ضمن احاطه کردن خون داخل عروق، به مواد غذایی نیز اجازه‌ی ورود به بافت‌ها را می‌دهند. زمانی که رگ جدیدی مورد نیاز است، سلول‌های اندوتلیال فرآیندی را باعث می‌شوند که به بکارگیری سلول‌های خونی مسئول نئوواسکولاریزاسیون (Neovascularization) می‌انجامد‌. این فرآیند آنژیوژنز (Angiogenesis) نام دارد.

از طرف دیگر، مونوسیت‌ها بخشی از گلبول‌های سفیدی هستند که با جریان خون در گردشند. این سلول‌ها از عناصر اصلی سیستم ایمنی بوده و این توانایی را دارند که پس از عبور از سد اندوتلیالی عروق و ورود به بافت، بسته به نوع بافت، به سلول‌های دیگری تبدیل شوند. این سلول‌های جدید (زیرمجموعه‌های مونوسیتی) عملکردهای مختلف و متفاوتی را در بافت‌های مختلف بر عهده دارند.

نوع خاصی از سلول‌هایی که از منوسیت‌ها ایجاد می‌شوند، خواص آنژیوژنیک یا رگ‌زایی دارند؛ یعنی واسکولاریزاسیون را تحریک می‌کنند. اگر سرطان ایجاد شود، تومور باید این مونوسیت‌ها را برای ایجاد رگ‌های جدید به خدمت بگیرد. چگونه این اتفاق می‌افتد؟ دکتر Adama Sidibé، یکی از محققان UNIGE، در این‌باره توضیح می‌دهد:

آزمایشگاه ما برای رمزگشایی از مکانیسم‌های مولکولی این فرآیند (بکارگیری گلبول‌های سفید) اختصاصی شده است. ما این مکانیسم‌های در اختیار گرفتن را به دقت بررسی کرده‌ایم تا نقاط ضعف آن‌ها را پیدا کنیم.

چگونه می‌توان از واسکولاریزاسیون تومورها جلوگیری کرد؟

یکی از اولین روش‌های درمانی، که در سال ۲۰۰۴ ایجاد شده، بر مبنای کاهش سرعت رشد عروق خونی جدید و جلوگیری از نئوواسکولاریزاسیون تومورها استوار است. بدین منظور، از یک فاکتور مهارکننده‌ی رشد سلول‌های اندوتلیال عروقی، به نام VEGF که یک سایتوکائین است، استفاده می‌شود. هرچند این دارو هنوز هم یک از داروهای اصلی مورد استفاده برای درمان سرطان است، اما عوارض جانبی ناخواسته بسیاری هم دارد. برای مثال این دارو فشار خون بالا ایجاد کرده و می‌تواند منجر به نارسایی کلیه شود. همچنین کارایی‌اش را هم زود از دست می‌دهد.

استراتژی‌های درمانی دیگری نیز که کلا بر مبنای دستکاری مونوسیت‌ها می‌شوند هم با کارایی و اثرگذاری محدود، طراحی شده‌اند. همان‌طور که گفته شد، چندین زیرمجموعه از مونوسیت‌ها وجود دارند که هر کدام وظایف مختلفی را عهده‌دار هستند. به همین دلیل است که حمله‌ی یکسره و کلی به این سلول‌ها، کل سیستم را به هم می‌ریزد و یک پیامد مهم را بدنبال دارد: پس از توقف درمان، اولین سلول‌هایی که کنترل سیستم را بدست می‌گیرند، مونوسیت‌هایی هستند که به رشد تومورها کمک می‌کنند.

Beat Imhof از پروفسورهای بخش داروسازی UNIGE می‌گوید:

شناخت دقیق مکانیسم‌های بکارگیری زیرمجموعه‌های مونوسیتی مسئول رگسازی جدید، به ما کمک خواهد کرد بدون آسیب به کل سیستم ایمنی، از این فرآیند جلوگیری کنیم.

یک مطالعه‌ی سه مرحله‌ای

در قدم اول، محققان گنوا، فرآیند رگ‌زایی در سلول‌های توموری انسان (با منشا‌های سلولی متفاوت) را به دقت مشاهده کردند. میزان تهاجم (aggressiveness) و ظرفیت آنژیوژنیک تومورهای مختلف با هم متفاوت است. بنابراین اولین سوالی که پیش آمد این بود که آیا مکانیسم‌های بکارگیری زیرمجموعه‌های مونوسیتی، بسته به نوع سلول‌های بدخیم درگیر، متفاوت است یا خیر. طی مطالعه دانشمندان توانستند تفاوت‌هایی را در توانایی به کارگیری مونوسیت‌های پیش‌آنژیوژنیک بیابند. دکتر Sidibé چگونگی این فرآیند را توضیح می‌دهد:

توانایی تومورها برای بکارگیری مونوسیت‌های آنژیوژنیک، وابسته به توانایی تومور برای تولید سایتوکائین است. تومورهایی که می‌توانند این مونوسیت‌ها را در اختیار بگیرند، انواع مختلفی از سایتوکائین‌ها را تولید می‌کنند، مثل TNF-alpha و VEGF.

مقاله‌ی مرتبط: ساخت پروتئین القاکننده‌ی مرگ در سلول‌های سرطانی

 در قدم دوم محققان، سلول‌های تومورال ابتدایی را از ۲۷ بیمار بدست آورده و سایتوکائین‌های مشابه را در آن‌ها هم مشاهده کردند.

دو سایتوکائین کامل کننده

در مرحله‌ی سوم، محققان به طور جداگانه در مدل‌های آزمایشگاهی in vitro، به بررسی اثر هر یک از ۱۰ سایتوکائین شناخته شده طی مراحل یک و دو پرداختند. TNF آلفا و VEGF واقعا تاثیرگذار بودند. TNF آلفا اجازه‌ی اتصال به سلول‌های اندوتلیال را می‌دهد و VEGF نیز توانایی عبور از سد اندوتلیالی را فراهم می‌کند. هر دوی این فاکتورها برای آنژیوژنز ضروری هستند. کاربرد همزمان دو فاکتور TNF آلفا و VEGF به بکارگیری موثر مونوسیت‌های پیش‌آنژیوژنیک ضروری برای رگ‌زایی می‌انجامد.

پروفسور Imhof در انتها بدین صورت جمع‌بندی کرده است:

این مطالعه نشان داد ما باید در زمان مناسب، سایتوکائین‌های مناسب را مورد هدف قرار دهیم. همچنین ما نیاز داریم بر مبنای مکانیسم‌های جدید کشف شده، درمان‌های ضد سرطان جدیدی را بیابیم. ترکیب داروهایی که اکنون استفاده می‌شوند -بخصوص بر ضد VEGF- یا داروهایی که پیشرفت خوبی داشته‌اند، به ما کمک خواهد کرد تا کارایی آن‌ها را نسبت به مصرف جداگانه افزایش دهیم.