هل خلايا الدم البيضاء تجعل السرطان قاتلا؟
هل خلايا الدم البيضاء تجعل السرطان قاتلا؟

فيديو: هل خلايا الدم البيضاء تجعل السرطان قاتلا؟

Отличия серверных жестких дисков от десктопных
فيديو: فى حالات سرطان الدم كرات الدم البيضاء تزيد عن عدد كرات الدم الحمراء 2023, كانون الثاني
Anonim

القدرة على الانتشار هي أساس القوة المميتة للسرطان. يعتقد جون باولك أن هذه العملية تحدث عندما تندمج الخلايا السرطانية مع خلايا الدم البيضاء - وهي فكرة ، إذا كانت صحيحة ، يمكن أن تسفر عن علاجات جديدة.

هل خلايا الدم البيضاء تجعل السرطان قاتلا؟
هل خلايا الدم البيضاء تجعل السرطان قاتلا؟

في صباح يوم سبت رمادي بارد في جامعة ييل في شباط (فبراير) 1993 ، بدلاً من مجرد قراءة مقال مختبره في مجلة السرطان والمسح الضوئي لما بعد سرطان البقية هو مجال واسع للغاية ، وهناك الكثير لقراءة عالم بيولوجيا السرطان جون باويليك. حان الوقت لإنهاء القضية برمتها. غيّر هذا القرار البسيط مسار بحثه ، نحو تفسير مثير للجدل للجانب الأكثر فتكًا للمرض ، أي سبب انتشاره.

تضمنت القضية رسالة من ثلاثة أطباء تشيكيين يسألون عما إذا كان اندماج الخلايا السرطانية وخلايا الدم البيضاء يمكن أن يتسبب في انتشار السرطان أو انتشاره. في ذلك الوقت ، كان باويليك يقرأ أيضًا كتابًا لعالمة الأحياء التطورية لين مارغوليس ، التي كانت رائدة في فكرة أن الحياة على الأرض قد أحدثت ثورة في الخلايا القديمة التي تبتلع بعضها البعض وتندمج معًا ، وتشكل هجينة لديها فرص أفضل للبقاء على قيد الحياة. يتذكر قائلاً: "لقد كنت متحمسًا حقًا من الاتصال". "بما أن هناك سابقة للتهجين في التطور ، فلماذا لا يحدث في السرطان؟".

في الخمسة عشر عامًا الماضية ، أظهر باويليك وزملاؤه أن الخلايا السرطانية يمكن أن تندمج مع خلايا الدم البيضاء وتصبح شديدة الانتشار في حيوانات المختبر. الآن هم يبحثون عن نفس النشاط عند البشر. السبب الرئيسي للوفاة في السرطان هو ورم خبيث - يمكن علاج الأورام بشكل عام طالما أنها لم تنتقل إلى الأعضاء الحيوية. لذلك إذا كشف البحث أن مثل هذه الأنواع الهجينة تساعد في انتشار السرطان ، فقد تفتح آفاقًا جديدة لمكافحة السرطان. كما يقول باولك: "عليك أن تعرف كيف تبدأ النقائل في محاربتها بشكل صحيح".

ولكن لا يُعرف الكثير عن أسباب انتشار السرطان. إن شرح القدرات التي تمتلكها الخلايا النقيلية - للانفصال عن أورامها الأصلية ، والهجرة عبر الخلايا الأخرى ، والسفر في جميع أنحاء الجسم عبر اللمفاوية أو الأوعية الدموية ، وغزو الأنسجة ، والنمو - ينطوي على فهم كيفية تفاعل الخلايا مع بعضها البعض. يوضح عالم الوراثة السرطانية بيرت فوجلشتاين من جامعة جونز هوبكنز: "ليس لدينا حتى الآن أدوات بيولوجية جيدة للتحقيق في التفاعلات بين أنواع الخلايا المختلفة والأعضاء".

إحدى النظريات الكامنة وراء أصل الورم الخبيث هي أن الطفرات في جين واحد أو عدد قليل من الجينات تجعل الخلايا السرطانية تكتسب القدرة على الهجرة. تقترح فكرة أخرى أنه لا توجد حاجة إلى طفرات محددة ، بل إن الخلايا السرطانية تتراكم في النهاية أعدادًا غير طبيعية من الكروموسومات التي تكسر القيود التي تمنع أي خلية طبيعية من الانتشار. من وجهة نظر باولك ، لا تشرح هذه النظريات كيف تكتسب الخلايا السرطانية التغييرات الجينية الصحيحة بالترتيب الصحيح اللازم للانتشار بنجاح.

وبدلاً من ذلك ، يقترح باولك البالغ من العمر 66 عامًا أن الخلايا السرطانية تنتشر بعد اندماجها مع خلايا الدم البيضاء المعروفة باسم البلاعم. مثل الخلايا النقيلية ، يمكن للخلايا الضامة أن تتجول وتتسلل إلى معظم أجزاء الجسم وهي مقاومة بشكل طبيعي للأدوية السامة. "الورم الخبيث هو مرحلة مختلفة تمامًا عن السرطان العادي وهو بالنسبة لي تقريبًا مثل مرض جديد يتم فرضه على خلية سرطانية موجودة مسبقًا - ربما ترث الخلايا السرطانية كل هذه السمات مرة واحدة عن طريق التهجين مع خلايا الدم البيضاء ،" يتكهن باولك. علاوة على ذلك ، تبتلع البلاعم بشكل منتظم الجراثيم والخلايا غير الصحية - قد تندمج أحيانًا مع الخلايا السرطانية بدلاً من تدميرها ، تمامًا كما كانت الخلايا القديمة مرتبطة ببعضها البعض في علاقات تكافلية قبل مليار سنة ، كما يفسر.

في تجاربهم الأولى ، أخذ باولك وزملاؤه سلالة من خلايا الورم الميلانيني في الفئران المعروف أنها تنتشر بشكل ضعيف ودمجها مع خلايا الفئران الضامة عن طريق تعريضها للبولي إيثيلين جلايكول ، الذي يمكنه إذابة أغشية الخلايا. لقد زرعوا هذه الهجينة في ما يقرب من 5000 فأر. يروي باويليك: "كانت هذه تجارب ضخمة استغرقت أربع سنوات لإنجازها ، وكنا فقط نتمسك بالإيمان". كانت النتائج مذهلة - ما يقرب من 55 في المائة من الخلايا الهجينة أثبتت أنها "مميتة حقًا ، ونقيلة جدًا" ، كما يعلن ، على عكس خلايا الورم الميلانيني المندمجة مع بعضها البعض - لم يصبح أي منها منتشرًا. "كنت مقتنعا بأننا على وشك تحقيق شيء".

وجد باولك وزملاؤه أيضًا أوجه تشابه جزيئية بين الخلايا النقيلية والضامة ، مثل تنشيط الجينات المرتبطة بالحركة. بالإضافة إلى ذلك ، اكتشفوا أن هذه الخلايا السرطانية تنتج على ما يبدو عضيات تعرف باسم autophagosomes ، والتي يمكن للخلايا بواسطتها هضم أجزاء من نفسها. غالبًا ما تنتج البلاعم البلعمة الذاتية كوسيلة لتناول وجبة خفيفة أثناء السفر ، وقد تفعل الخلايا السرطانية الشيء نفسه.

Pawelek ليس أول عالم ينجذب إلى نظرية الاندماج. كان أول مؤيد لها هو عالم الأمراض الألماني أوتو أيشل ، الذي اقترحه في عام 1911. وعاد إلى الحياة مرة أخرى بعد حوالي 50 عامًا ، وذلك بفضل التجارب التي أظهرت أن الخلايا السرطانية المزروعة يمكن أن تندمج تلقائيًا مع الخلايا في حيوانات المختبر وتنتشر. لكن في منتصف الثمانينيات ، تلاشى الاهتمام. يشير ديفيد غولدنبرغ ، الذي أجرى بعض هذه الدراسات وهو الآن رئيس مركز جاردن ستيت للسرطان في بيلفيل ، نيوجيرسي ، إلى أن الانتباه قد تضاءل لأنه على الرغم من أن العلماء تمكنوا من رؤية خلايا هجينة من الخلايا الأجنبية والمضيفة ، إلا أن الأدوات في ذلك الوقت لم تستطع إظهار ذلك كان الاندماج يحدث بالفعل في بيئات طبيعية. بعد كل شيء ، إذا كان الاندماج يحدث في مرضى السرطان ، فإن الخلايا السرطانية والضامة ستكون متطابقة تقريبًا وراثيًا ، مما يجعل من الصعب إثبات أن الخلايا النقيلية كانت هجينة.

ولكن الآن يعتقد باويليك أن التكنولوجيا قد استوعبت الأمر وأن الدليل يكمن في مرضى السرطان الذين خضعوا لعمليات زرع نخاع العظم. العلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي يقتلان نخاع العظم ، الذي يمد الجسم بخلايا الدم البيضاء. من الطبيعي أن يكون نخاع العظم المتبرع به مختلفًا وراثيًا عن المريض ، مما يجعل من الممكن معرفة ما إذا كانت الخلايا السرطانية للمضيف قد اندمجت مع الضامة من المتبرع.

حتى الآن وجد Pawelek وزملاؤه مثالين محتملين. في إحداها ، تلقى صبي من فصيلة الدم O عملية زرع نخاع عظمي من أخيه من النوع A ، وعندما أصيب متلقي نخاع العظم لاحقًا بسرطان الكلى ، وجد العلماء خلايا سرطانية تحمل فصيلة الدم A. تلقت عملية زرع نخاع عظمي من ابنها فيما بعد أصيبت بسرطان الكلى ، واحتوى الورم الجديد على خلايا بها كروموسوم Y الذكري. ومع ذلك ، في كلا المثالين البشريين ، لم يتمكن المحققون من تأكيد احتواء الخلايا على جينوم المضيف. لذلك يظل من الممكن ألا تكون هذه الخلايا هجينة ولكنها جاءت ببساطة من المتبرع. في العينات المستقبلية ، يأمل باولك في استخدام تقنيات تحليل الحمض النووي الشرعي التي يمكنها اكتشاف الجينات من كل من المضيف والمتبرع في نفس الخلايا.

يحذر عالم أحياء الخلايا الجذعية إيرفينغ وايزمان من جامعة ستانفورد ، من أن أي عمليات بحث عن هجينة معرضة بشدة للخطأ. "لقد رأيت هذا النوع من الأشياء مرارًا وتكرارًا - عندما تعتقد أنك رأيت هجينًا ، اتضح أن هناك دائمًا خلية بها خلية أخرى ملتصقة بها أو قريبة جدًا منها." (يصر باولك على أن الباحثين حرصوا على ضمان عدم ارتكاب مثل هذه الأخطاء).

يستشهد وايزمان أيضًا بدراسات أخرى تُظهر أن الخلايا الهجينة أقل سرطانية ، وليس أكثر ، عندما تندمج الخلايا السرطانية مع الخلايا الطبيعية ، على ما يبدو لأن ضخ الحمض النووي الصحي يساعد على قمع النشاط الخبيث. يقترح Pawelek أن نوع الخلية المستخدم قد يفسر جزئيًا هذا التناقض - الاندماج مع خلايا الدم البيضاء يُظهر ورمًا خبيثًا محسّنًا ، في حين أن أنواع الخلايا مثل الخلايا الظهارية يمكنها قمع الأورام.

ولكن حتى إذا أظهر باولك أن الخلايا المندمجة أصبحت نقيلية ، كما يقول فوغلشتاين ، فلا يزال يتعين على الباحثين معرفة ما إذا كانت هذه الهجينة مسؤولة عن جزء كبير من النقائل أو ما إذا كانت الآليات الأخرى تؤدي إلى انتشار معظم السرطانات.

إذا كان Pawelek على حق ، فسيكون لدى الباحثين طرق جديدة لمكافحة السرطان. على سبيل المثال ، يمكن أن يهدفوا إلى تطوير عقاقير تعتمد على الأجسام المضادة التي تهاجم الخلايا المندمجة التي قد يكون لها توقيعات كيميائية فريدة أو ابتكار علاجات تمنع الجزيئات المرتبطة بالاندماج الخلوي. يلاحظ فوغلشتاين: "حتى لو كان مخطئًا ، فإن السعي وراء الأفكار غير التقليدية غالبًا ما يؤدي إلى رؤى جديدة".

في غضون ذلك ، ألهم عمل Pawelek مختبرات أخرى - 75 عالمًا حضروا الاجتماع الأول حول اندماج الخلايا والسرطان في السويد في أكتوبر 2007 ، حيث كان Pawelek متحدثًا مميزًا. يبدو أن النظرية الهجينة تنتشر مرة أخرى.

شعبية حسب الموضوع