قند، سپر دفاعی سلول‌های سرطانی در برابر سیستم ایمنی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، به نقل از وبگاه سای‌تِک‌دِیلی، این کشف می‌تواند به طراحی روش‌های جدیدی برای مقابله با متاستاز (گسترش به سایر نقاط بدن) و بهبود پاسخ به ایمونوتراپی (ایمنی‌درمانی) منجر شود.

سلول‌های سرطانی گاهی با پوشاندن خود در لایه‌ای متراکم از مولکول‌های قندی، از گزند سلول‌های ایمنی فرار می‌کنند. پژوهش جدیدی از مؤسسه تحقیقات پزشکی سانفورد برنهام پربیس نشان می‌دهد که این پوشش محافظ، نه‌تنها توسط خود سلول سرطانی، بلکه تحت تأثیر شرایط فیزیکی و تغذیه‌ای اطراف تومور شکل می‌گیرد. این یافته‌ها در نشریه سایِنس اَدوَنسِز/ Science Advances منتشر شده است.

تومور‌ها سفت‌تر از بافت سالم هستند

کوین تارپ (Kevin Tharp)، نویسنده ارشد پژوهش، پیش‌تر مشاهده کرده بود که فشار فیزیکی روی سلول‌ها، عملکرد میتوکندری (نیروگاه انرژی سلول) را تغییر می‌دهد.

 از آنجا که تومور‌های جامد معمولاً محیطی سفت‌تر از بافت طبیعی دارند، او گمان کرد که این شرایط فیزیکی ممکن است تغییرات متابولیکی (تغییر در نحوه مصرف انرژی و مواد توسط سلول‌ها) سرطان را توضیح دهد.

تارپ توضیح داد: تومور‌های اولیه معمولاً سفت‌تر از بافت اطراف خود هستند. این موضوع مرا به این فرضیه رساند که ویژگی‌های زیست‌فیزیکی سلول‌ها بر برنامه‌های متابولیکی تغییریافته تومور‌ها تأثیر می‌گذارند.

قند اضافه؛ ماده اولیه سپر محافظ

پژوهشگران سلول‌ها را در ترکیب‌های مختلفی از شرایط فیزیکی و تغذیه‌ای رشد دادند. برخی در محیط‌های سفت مشابه تومور و برخی در شرایط نرم‌تر مشابه بافت سالم قرار گرفتند.

 همچنین محیط کشت استاندارد با محیط جدیدتری مقایسه شد که ترکیب مواد مغذی بدن انسان را بهتر شبیه‌سازی می‌کند. هر دو محیط در شرایط قند معمولی و قند بالا آزمایش شدند.

تغییر این شرایط، بر ضخامت لایه سطحی قندی به نام گلیکوکالیکس (glycocalyx) تأثیر گذاشت. قند اضافی تنها زمانی ضخامت این پوشش محافظ را افزایش داد که سلول‌ها در محیطی کشت شده بودند که ترکیبات مغذی بدن انسان را بهتر شبیه‌سازی می‌کرد.

تارپ تأکید کرد: ما تفاوت آشکاری بین سلول‌های کشت‌شده در محیط معمولی و سلول‌های کشت‌شده در محیطی که ترکیبات مغذی بدن انسان را بهتر منعکس می‌کند، مشاهده کردیم.

نقش کلیدی یک پروتئین در فرار از سیستم ایمنی

پژوهشگران برای یافتن عامل پاسخ به قند اضافی، پروتئین‌های فراوان‌تر در شرایط قند بالا را بررسی کردند. جست‌وجوی آنها به پروتئین فاکتور شوک حرارتی ۱ (HSF۱) منجر شد که پیش‌تر با پیشرفت سرطان پستان و متاستاز (گسترش به سایر نقاط بدن) مرتبط بود.

آزمایش‌ها نشان داد که قندخون بالا تنها زمانی توانایی فرار سلول‌های سرطانی را افزایش می‌دهد که:

۱. پروتئین فاکتور شوک حرارتی ۱ در سلول‌ها وجود داشته باشد؛

۲. سلول‌ها در شرایطی کشت شوند که شرایط فیزیکی و تغذیه‌ای اطراف تومور را شبیه‌سازی کند.

این نتیجه نشان می‌دهد که دارو‌های هدف‌گیرنده فاکتور شوک حرارتی ۱ ممکن است ضخامت لایه قندی را کاهش دهند و سلول‌های سرطانی را برای سیستم ایمنی تشخیص‌پذیرتر کنند.

تارپ توضیح داد: یافته‌های ما نشان می‌دهد که تغییرات در عملکرد میتوکندری منجر به ساخت مولکول‌های قندی روی سطح سلول می‌شود که تشخیص سلول‌های سرطانی را برای سیستم ایمنی دشوار می‌کند.

اکنون که این را می‌دانیم، فرصت بزرگی برای کشف دارو ایجاد شده است تا پوشش محافظ را از بین ببریم. معتقدیم که این راهبرد مؤثری برای مقابله با متاستاز و بهبود ایمونوتراپی خواهد بود.

قندخون بالا؛ هشداری برای بیماران دیابتی

این یافته‌ها ممکن است به توضیح ارتباط بین قندخون بالا و پیامد‌های سرطان کمک کند. با افزایش سندرم متابولیک و دیابت نوع ۲، قندخون بالا به نگرانی فزاینده‌ای برای بیماران سرطانی تبدیل شده است.

 پژوهش‌های پیشین قندخون بالا را با خطر بیشتر ابتلا به سرطان و پیامد‌های بدتر پس از درمان مرتبط دانسته‌اند، اما تعداد کمی از مطالعات به فرآیند‌های زیستی این ارتباط پرداخته‌اند.

تارپ تأکید کرد: آنچه یافتیم، سازوکاری پذیرفتنی است که نشان می‌دهد قندخون بالا به گریز سلول‌های سرطانی از سیستم ایمنی کمک می‌کند.

این پژوهش راهکاری ارائه می‌دهد تا فرصتی را که قندخون بالا در اختیار تومور‌ها قرار می‌دهد، از بین ببریم. این قندخون بالا اغلب ناشی از سندرم متابولیک و رژیم‌های غذایی امروزی است.

پژوهشگران امیدوارند که این یافته‌ها به طراحی دارو‌هایی منجر شود که با هدف قراردادن لایه قندی محافظ، سلول‌های سرطانی را دوباره در معرض دید سیستم ایمنی قرار دهند.

دارو‌های مهارکننده پروتئین فاکتور شوک حرارتی ۱ می‌توانند سپر قندی را از بین ببرند و سلول‌های سرطانی را آسیب‌پذیرتر کنند. این رویکرد به‌ویژه در درمان سرطان‌های متاستاتیک و افزایش اثربخشی ایمونوتراپی مؤثر است.