كيف ترسل الخلايا السرطانية إشارات خاطئة في كثير من الأحيان

يعمل جسم الإنسان في جزء كبير منه بسبب بلايين الإشارات الكيميائية المرسلة بين الخلايا وداخلها. تتبادل الخلايا السليمة الإشارات لتنظيم جهاز المناعة ، ومساعدة العضلات والأعضاء على أداء وظائفها ، وأداء قائمة لا حصر لها من المهام البيولوجية. تحدد هذه الإشارات أيضًا كيفية نمو الخلايا وانقسامها ، وعندما تغلق لإفساح المجال لخلايا جديدة وصحية (تسمى موت الخلايا المبرمج) – وهي عمليات حاسمة تحدد كل شيء بدءًا من كيفية شفاء الجسم للركبة المصابة بالجلد إلى كيفية تقدم الجلد في العمر وكيف يتطور الدماغ يعالج الألم.

يعد هذا الاتصال المستمر أمرًا بالغ الأهمية لصحة الجسم وتطوره لدرجة أنه عندما تفشل الإشارات الخلوية ، يمكن أن يتسبب التداخل في عدد من الحالات أو الأمراض ، مثل مرض السكري أو السرطان. في الواقع ، خلص الباحثون إلى أن العديد من السرطانات تتشكل عند مقاطعة هذه الإشارات أو تحويلها أو استخدامها في استخدامات أخرى أكثر ضررًا. أصبحت هذه المعرفة المتطورة محورًا رئيسيًا للبحث الذي أدى إلى خط جديد وناشئ من علاجات السرطان.

بينما يتعلم العلماء المزيد حول كيفية عمل الإشارات الخلوية وما يحدث عندما تختلط ، اكتشفوا أن اعتراض الإشارات من الخلايا السرطانية المكسورة يمكن أن يساعد الجسم في مكافحة المرض. بعض الأدوية ، على سبيل المثال ، مصممة لمنع الإشارات التي ترسلها الخلايا السرطانية للتهرب من جهاز المناعة. في حالات أخرى ، تظل إشارات الخلايا السرطانية لغزًا ومحورًا قويًا للأبحاث المستقبلية. تقول الدكتورة باميلا كريلي ، مديرة قسم طب الأورام في مراكز علاج السرطان في أمريكا: “لدينا الكثير لنتعلمه حول تعقيدات إشارات الخلايا ، وتجنب موت الخلايا المبرمج ، والآليات الأخرى لنمو الخلايا وتنظيمها”.^® (CTCA) ورئيس قسم طب الأورام في مستشفانا في فيلادلفيا. “في الوقت نفسه ، حدثت تطورات مهمة في مجالات البيولوجيا وعلم الأورام وعلم المناعة يمكن أن تترجم النتائج العلمية إلى علاجات.”

استلام الرسالة

تستقبل الخلية الرسائل من خلال مستقبلات على سطحها. المستقبلات هي مثل الهوائيات الخلوية المكافئة التي تستقبل الإشارات الكيميائية من خلال جزيئات البروتين ، أو الروابط ، من الخلايا الأخرى. عندما يصل الترابط إلى المستقبل ، فإنه يطلق تفاعلًا متسلسلًا يسمح للإشارة باختراق سطح الخلية والوصول إلى السائل السميك بداخلها ، والذي يسمى السيتوبلازم. بمجرد دخول الخلية ، يتم تمرير الرسالة من إنزيم إلى آخر على طول مسار الإشارة حتى تصل إلى وجهتها: النواة ، حيث يوجد الحمض النووي لكل خلية. تقوم الخلية بعد ذلك بتنفيذ التعليمات المشفرة في الإشارة.

في أي يوم ، ترسل خلايا الجسم وتستقبل مليارات الإشارات. في بعض الخلايا السرطانية ، تكون الإشارات المرسلة لتنظيم النمو أو بدء موت الخلايا المبرمج قصيرة الدائرة ، مما يؤدي إلى نمو سريع للخلايا يمكن أن يؤدي إلى حدوث أورام. على سبيل المثال ، يُرسل مستقبل عامل نمو البشرة البشري 2 (HER2) ، الموجود على سطح الخلايا الطبيعية ، إشارات تساعد الخلايا على النمو. في بعض مرضى سرطان الثدي ، تنتج الخلايا عددًا كبيرًا جدًا من مستقبلات HER2 ، مما يتسبب في زيادة حمولة الإشارات التي يمكن أن تؤدي إلى نمو غير متحكم فيه.

تجاوز الإشارة الرئيسية

بينما تتواصل الخلايا السليمة للانقسام والازدهار ، يمكن للخلايا السرطانية السيطرة على مسارات الإشارات هذه واستخدامها بطرق ضارة ، على سبيل المثال ، لمساعدتها على النمو والانتشار. يُطلق على أحد أقدم وأهم مسارات الإشارات في الجسم اسم القنفذ. أكثر نشاطًا قبل الولادة وأثناء الطفولة ، ينقل مسار القنفذ مجموعة متنوعة من التعليمات التي تخبر الجسم بكيفية تطوير أعضائنا وجلدنا وعظامنا والحفاظ عليها. عندما ندخل مرحلة البلوغ ، يتم إغلاق مسار القنفذ تقريبًا ، إلا إذا قامت الخلايا السرطانية بتنشيطه مرة أخرى. بمجرد تنشيطه ، يمكن الآن استخدام مسار الإشارات الذي كان يساعد الجسم على النضوج مع تقدمنا ​​في السن للمساعدة في انتشار الأورام. ربط علماء كاليفورنيا إعادة تنشيط مسار القنفذ بأورام اللحمة المعدية المعوية ، بينما خلص باحثو نورث كارولينا إلى أن إحدى الإشارات التي تعيد تنشيط المسار “متورطة في العديد من السرطانات البشرية التي تمثل ما يصل إلى 25 بالمائة من سرطان الإنسان”. فقيد. ”

يعتقد العلماء أنه إذا كان الاتصال الخلوي هو المفتاح لمساعدة بعض الأورام على التطور ، فيمكن استخدامه أيضًا لعكس السلوك وقتل السرطان في بعض الحالات. إن تطوير الأدوية المصممة لمستقبل معين أو ليجند أو مسار معين هو أساس بعض العلاجات المستهدفة ، والتي تستخدم لعلاج أنواع مختلفة من السرطان. تم تصميم هذه الأدوية لتعطيل الاتصال الخلوي من خلال:

• استهدف الليجند بحيث لا يمكنه الاتصال بالمستقبل. على سبيل المثال ، يحاول بيفاسيزوماب (Avastin®) ، المستخدم لعلاج سرطانات القولون والمستقيم والثدي والكلى والرئة غير الصغيرة ، وكذلك بعض أورام المخ ، منع ارتباط بروتين معين بمستقبل يؤدي إلى إشارات النمو ، مما يؤدي إلى إجهاض التواصل الذي يساعد السرطان على النمو والازدهار.
• اذهب إلى المتلقي. Trastuzumab (Herceptin®) ، على سبيل المثال ، أحد الأدوية الأكثر شيوعًا لسرطان الثدي الإيجابي HER2 ، مصمم لاستهداف مستقبلات بروتين HER2 المعيبة ومنع إشارات النمو.
• استهداف مسار الإشارات داخل الخلية. عندما يتم تنشيط المستقبل ، فإنه يطلق إنزيمًا يعرف باسم التيروزين كيناز ، والذي يعمل كمفتاح تشغيل وإيقاف للعديد من الإشارات الخلوية. تم تصميم مثبطات التيروزين كيناز مثل erlotinib (Tarceva®) ، والتي تستخدم لعلاج بعض سرطانات الرئة غير الصغيرة وسرطانات البنكرياس ، للحفاظ على هذا المفتاح في وضع الإيقاف.

يقول الدكتور كريلي إن الأمل هو أن إيجاد طرق جديدة لتسخير تلك الاتصالات ومعرفة المزيد عن تعقيدات مسارات الإشارات سيساعد الباحثين في مجال السرطان على تطوير علاجات جديدة للسرطان. يقول: “البحث عن تفاصيل مسارات الإشارات يمكن أن يزود العلماء برؤى ثاقبة حول العلاجات الدوائية الجديدة التي يمكن أن يكون لها تأثير كبير.”

في إطار البحث عن علاجات واستراتيجيات وقائية أفضل ، يتعلم العلماء المزيد حول كيفية نمو السرطان والبقاء على قيد الحياة ، حتى في أقسى البيئات. هذه المدونة جزء من سلسلة عرضية تسمى “كيف يفعل السرطان ذلك؟” مصمم لتسليط الضوء على السلوكيات المتعلقة بالسرطان التي تم اكتشافها مؤخرًا والتي تضيف إلى فهمنا المتزايد.