ریزش مو چه چیزی را درباره متاستاز سرطان به ما می‌آموزد؟

بسیاری از آزمایشگاه‌های کشور (ایالات متحده آمریکا)، تلاش خود را بر درک این موضوع که چگونه سلول‌های سرطانی قادرند متاستاز کنند — از تومور اولیه به نقاط دیگری از بدن مهاجرت کند — و همچنین توسعه روش‌های درمانی برای مهار این فرآیند متمرکز کرده‌اند. محققان دانشگاه علوم پزشکی کارولینای‌ جنوبی مکانیسمی را یافتند که فرآیند‌های سیگنالینگ مربوط به مهاجرت سلولی و متاستاز را تنظیم می‌کند. در نسخه ۲۴ اکتبر ۲۰۱۷ ژورنال Science Signaling، آن‌ها نشان دادند که مژه ابتدایی به عنوان نقطه کانونی برای انتقال سیگنال‌های رشد عمل می‌کند.علاوه بر آن، آن‌ها نوع خاصی از سرآمید (تولید شده توسط سرآمید‌سنتاز۴ [CerS4] ) که مخل ایجاد نقطه کانونی است را شناسایی کردند. 

ما تصور می‌کنیم این یکی از روش‌هایی است که سلول‌های سرطانی از یک نقطه به نقطه دیگر مهاجرت می‌کنند و متاستاز را القا می‌کنند.

این گفته‌ی Besim Ogretmen,Ph.D مولف ارشد این مقاله، مدیر پروژه توسعه درمانی برای سرطان در مرکز سرطان Hollings و استاد بیوشیمی و بیولوژی مولکولی دانشگاه کارولینای جنوبی می‌باشد.

آزمایشگاه Ogretmen درباره سیگنالینگ لیپید سرامید، و نقش آن در بسیاری از مسیرهای زیستی از جمله، بیولوژی سرطان‏‏‏‏ پژوهش می‌کند. سرآمیدها به وسیله‌ی عملکرد یک خانواده شش عضوی از آنزیم‌های درون‌سلولی ساخته می‌شوند. برای پی‌بردن به این نکته که این آنزیم‌ها چگونه عمل می‌کنند‏، این آزمایشگاه موش‌هایی تولید کرد که هر‌یک فاقد یکی از آنزیم‌های این خانواده بودند. جالب بود که موش فاقد آنزیم Cers4 به alopecia مبتلا بود، حالتی که در آن موهای همه یا بخشی از بدن ریزش می‌کند.

چگونه ریزش مو با سرطان مرتبط است؟ معلوم می‌شود‏‏، که کراتینوسیت‌ها، یا همان سلول‌های پوستی برای حفظ فولیکول‌های مو در لایه خارجی‌ پوست مهاجرت می‌کنند. در نبود آنزیم Cers4 کراتینوسیت‌ها بیش‌فعال هستند و بیش از حد نرمال مهاجرت می‌کنند‏‏، در نتیجه چرخه مو را مختل می‌کنند. اوگرتمن استدلال کرد‏‏‏‏‏، گرچه این فنوتایپ غیرمنتظره بود ولی افزایش مهاجرتی که در کراتینوسیت‌ها مشاهده شد ممکن است در سلول‌های سرطانی نیز رخ دهد. اورگتمن می‌گوید:

برخی فنوتایپ‌های غیرمنتظره در مدل‌های حیوانی ممکن است می‌تواند منجر به اتفاقی بسیار مهم در بیولوژی سرطان شود که برایمان غافلگیر کننده باشد. در این مورد، ریزش مو حقیقتی بسیار مهم درباره متاستاز سرطان و این که چگونه تنظیم می‌شود به ما می آموزد.

یافته‌های اخیر آزمایشگاه اوگرتمن نشان می‌دهد، سرآمید بر مهاجرت سلولی که که دارای تنظیم سخت‌گیرانه‌ای است اثر می‌گذارد . وقتی سایتوکاین (‏‏transforming growth factor beta (TGF-beta توسط گیرنده خود شناسایی می‌شود، گیرنده در مژه‌های ابتدایی سلول تجمع می‌یابد. سپس سلول پروتیین‌های تولیدی خود را تغییر می‌دهد تا به سلول امکان مهاجرت دهد. سرآمیدی حاصل از Cers4 می‌تواند به Smad7 متصل شود، یک پروتیین سلولی که توانایی اتصال به گیرنده TGF-beta را داراست. اتصال سرآمید به Smad7 مانع تجمع گیرنده در مژه های سلول می‌شود، درنتیجه سرآمید از ساخته‌شدن پروتیین‌های موردنیاز برای مهاجرت سلول جلوگیری می‌کند.

بعد از شناسایی یک مسیر سیگنالینگ در سلول، محققان می‌خواستند اهمیت این مسیر در بیماران سرطانی را مشخص کنند. آزمایشگاه چندین سری داده‌ی ریزآرایه DNA به دست آمده از بافت‌های توموری انسان(اسکوما‌سل کارسینومای متاستاتیک سر و گردن،سرطان پوست و سرطان سلول‌های کلیوی) را که اخیرا گزارش شده بودند را بررسی کرده و مشخص کرد در این نمونه‌ها مقادیر آنزیم موردنظر به طرز قابل‌توجهی کاهش یافته است.علاوه بر آن، با استفاده از تست‌های پری‌کلینیکال، سلول‌های توموری فاقد قدرت بیان ژن Cers4، احتمال متاستاز بیشتری به ارگان‌های دوردست داشتند. این احتمال بیشتر متاستاز در اثر بالارفتن تولید smad7 که مهارکننده گیرنده‌های TGF-beta  است، تا حدودی کمتر می‌شود.

برای سالیان طولانی، تصور می‌شد تنوع زیاد آنزیم‌های سرآمید سنتاز سلولی نشان از غیرضروری بودن و به عبارت دیگر، تشابه و هم‌پوشانی عملکرد اعضای این خانواده آنزیمی دارد. این گزارش بیان می‌دارد این نظر نیازمند بازنگری است، زیرا تنها سرامید حاصل از آنزیم Cers4 تنظیم مهاجرت سلولی را که با واسطه‌ی گیرنده TGF-beta انجام می‌گیرد بر عهده دارد.

مطالعات آینده برپایه توسعه‌‌ی مدلی بهتر برای درک رشد و متاستاز تومور در زمینه Cers4 هدف‌گذاری شده است. نژاد خاصی از موش‌ها تومور‌های اولیه پستانی را توسعه می‌دهند که فاقد توانایی متاستاز هستند. آزمایشگاه اوگرتمن امیدوار است با کاهش بیان ژن Cers4 روشی را که این آنزیم مهاجرت سلولی و متاستاز را تنظیم می‌کند را بهتر دریابد. علاوه بر این، این موش‌ها می‌توانند مدلی فوق‌العاده برا تست کردن درمان‌های دارویی جدید با هدف جلوگیری از متاستاز باشند.

گرچه، در این روش چند محدودیت داریم. هدف قرار‌دادن گیرنده‌های TGF-beta می‌تواند اثرات مضری بر بافت‌های دیگر بدن داشته باشد.علاوه بر آن، سندرم Bardet-Biedl نوعی بیماری متابولیک است که نقل و انتقال پروتیین‌ها در مژه متوقف می‌شود.در نتیجه، هدف قراردادن تشکیل مژه‌ها می‌تواند مشکل ساز باشد. نکته حیاتی این است که در درمان متاستاز تاحد امکان درمان ما اختصاصی باشد. اورگتمن افزود:

متاسفانه داروهای سرطانی اهدافی دارند، ولی وقتی این اهداف را در سایر نقاط بدن مهار می‌کنید ممکن است اثرات سمی داشته باشند.به همین دلیل من فکر می‌کنم تحقیق بر اساس سازوکار بسیار مهم است تا ما بتوانیم به جای گیرنده‌های سایر اعضا، گیرنده TGF-beta را که در مژه ابتدایی قرار دارد هدف قرار دهیم.