مطالعه نقش اتوفاژی را در حذف رقابتی سلول های سرطانی نشان می دهد



برای حفظ یکپارچگی بافت، از بین بردن سلول های تبدیل شده که می توانند سرطان را شروع کنند، ضروری است. در یک مطالعه جدید، دانشمندان دانشگاه علوم توکیو نشان دادند که چگونه این مکانیسم توسط فرآیند سلولی “اتوفاژی” تنظیم می شود. آنها دریافتند که واکوئل های اتوفاژیک دست نخورده در حذف رقابتی سلول های سرطانی ضروری هستند. برعکس، اغتشاش اتوفاژی از حذف سلول جلوگیری می کند و در نتیجه تکثیر سلول های سرطانی را تشویق می کند. این یافته ها راه را برای توسعه درمان های جدید ضد سرطان هموار می کند.

نقش جدید اتوفاژی در حذف رقابتی سلول های سرطانی

اعتبار ویدئو: دانشگاه علوم توکیو

حفظ یک جمعیت سلولی سالم یک فرآیند پویا است که در آن سلول‌های ناسالم توسط مکانیسم دفاعی به نام «رقابت سلولی» از بین می‌روند. این فرآیند بسیار مهم است زیرا سلول‌های ناسالم یا سلول‌هایی که در طول زمان «جهش‌های ژنتیکی» مضر (نقص در ژن‌ها) را جمع‌آوری کرده‌اند، می‌توانند شروع به تشکیل سرطان کنند. رقابت سلولی توسط سلول‌های سالم سالمی که سلول‌های سرطانی جهش یافته را از طریق مکانیسم‌های مختلفی که باعث حذف سلول می‌شوند، احاطه کرده‌اند، به دست می‌آید. علاوه بر این، سلول‌های اپیتلیال (نوعی سلول که سطوح خارجی و داخلی بدن مانند پوست و اندام‌های داخلی را تشکیل می‌دهند) یک مکانیسم مستقل از مرگ سلولی به نام «اکستروژن آپیکال» را برای شناسایی و حذف سلول‌های تبدیل شده اتخاذ می‌کنند. در حالی که نقش اکستروژن آپیکال در رقابت سلولی به خوبی مشخص شده است، مکانیسم‌های نظارتی زیربنای این فرآیند پیچیده دینامیکی گریزان باقی می‌مانند.

“اتوفاژی” فرآیندی است که در آن سلول ها اجزای سلولی را تجزیه و بازیافت می کنند. اختلال در اتوفاژی در بیماری های مختلف، از جمله چندین سرطان نقش دارد. در حالی که اتوفاژی برای تسهیل رشد و بقای سلول های سرطانی در مراحل پیشرفته شناخته شده است، مطالعات قبلی نشان داده اند که اتوفاژی ممکن است نقش پیشگیرانه ای در مراحل اولیه سرطان داشته باشد. آیا اتوفاژی تخریب اولیه سلول های سرطانی را از طریق رقابت سلولی تنظیم می کند؟

با تکیه بر این فرضیه، دکتر شونسوکه کن، دانشیار دانشگاه علوم توکیو به همراه ایلما آکتر و تیمی از محققان، اکنون در مطالعه جدیدی که اخیراً در نشریه منتشر شده است، نقش تنظیمی بالقوه اتوفاژی در رقابت سلولی را بررسی کرده است. گزارش های سلولی.

محققان با بررسی عمیق‌تر در تداخل احتمالی بین اتوفاژی و رقابت سلولی، از خطوط سلولی استفاده کردند که در آن رقابت سلولی توسط RasV12 (یک پروتئین سرطان‌زا) ایجاد می‌شود.

ما قبلا نشان داده‌ایم که وقتی تعداد کمی از سلول‌های جهش یافته در لایه اپیتلیال طبیعی با فعال کردن ژن سرطان‌زا Ras تولید می‌شوند، سلول‌های جهش‌یافته به عنوان سلول‌های بازنده به داخل لومن حذف می‌شوند. این در نتیجه رقابت سلولی بین سلول های اپیتلیال طبیعی و سلول های جهش یافته Ras اتفاق می افتد.

دکتر شونسوکه کن، دانشیار، دانشگاه علوم توکیو

با استفاده از مدل رقابت سلولی موزاییک القا شده با RasV12 (سلول‌های سرطانی سالم + جهش‌یافته) و برچسب‌گذاری پروتئین فلورسنت، این تیم مجموعه‌ای از نتایج شگفت‌انگیز را کشف کرد. آنها نشان دادند که سلول‌های تبدیل شده با RasV12 دارای تعداد بیشتری از اتوفاگوزوم‌ها (ساختارهایی حاوی محتویات سیتوپلاسمی تجزیه‌پذیر) هستند. علاوه بر این، آنها به اختلال در لیزوزوم ها اشاره کردند، ساختارهایی که با اتوفاگوزوم ها ترکیب می شوند و در تجزیه محتویات آنها واسطه می شوند. که به احتمال زیاد باعث افزایش اتوفاگوزوم ها شده است. این به نوبه خود، “شار اتوفاژیک” (معیار تخریب اتوفاژیک) در سلول های تبدیل شده با RasV12 را مختل کرد.

سپس، آنها نشان دادند که اتوفاگوزوم‌های انباشته شده و لیزوزوم‌های مختل، حذف آپیکالی سلول‌های تبدیل شده (سرطانی) را تسهیل می‌کنند. از طریق رقابت سلولی این نتایج نشان می دهد که اتوفاگوزوم های دست نخورده یا “غیر قابل تجزیه” برای فرآیند حذف مهم هستند. جالب اینجاست که وقتی محققان ژن اتوفاژی، ATG-5 را در سلول‌های القا شده با RasV12 از بین بردند، متوجه اختلال در رقابت سلولی با واسطه اتوفاژی و حذف سلول‌های تبدیل شده شدند. به طور مشابه، سلول‌های مختل شده اتوفاژی در یک مدل موش مقاومت در برابر حذف نشان دادند و در نهایت منجر به پانکراتیت مزمن یا التهاب مجاری در پانکراس شد، بنابراین، یافته‌های قبلی آنها را تأیید کرد.

این یافته‌ها با هم، نقش اتوفاژی را در حذف رقابتی سلول‌های سرطانی جهش یافته و هموستاز بافتی (تعادل) برجسته می‌کنند. این مطالعه نقش اتوفاژی را در پیشگیری از سرطان در مراحل اولیه روشن می کند و راه هایی را برای توسعه درمان های جدید ضد سرطان باز می کند.

در این زمینه، دکتر کن اظهار می کند، “توسعه داروهای ضد سرطان که اتوفاژی را هدف قرار می دهند به شدت در سراسر جهان دنبال می شود. از آنجایی که مشخص شده است که نقش اتوفاژی بسته به مرحله پیشرفت سرطان متفاوت است، استراتژی‌های ضد سرطانی که مرحله پیشرفت سرطان را در نظر می‌گیرند می‌توانند اثربخشی درمان را افزایش دهند.

اتوفاژی مطمئناً به عنوان قهرمان گمنامی ظاهر می شود که به حذف سلول های سرکش سرطان زا کمک می کند!

منبع:

دانشگاه علوم توکیو

مرجع مجله:

آکتر، ای.، و همکاران (2022) واکوئل های اتوفاژیک غیر قابل تجزیه برای رقابت سلولی ضروری هستند. گزارش های سلولی. doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111292.



منبع