محققان استرالیایی در پژوهشی جالب، از یک سیستم متابولیکی موجود در مخمرها که قدمتی باستانی دارد، برای طراحی راهکارهای جدید درمان سرطان بهره گرفته‌اند.
یافته‌های یک پژوهش علمی جدید نشان می‌دهد که استفاده از یک سیستم متابولیک در مخمرها که برای مدت‌های مدیدی، از نظرها پنهان مانده بود، می‌تواند منجر به ایجاد راهکارهای جدیدی برای درمان سرطان شود. فاش شدن راز این فرایند که قدمتی بیش از 350 میلیون سال دارد، فرصتی جدید را برای یافتن راه‌های سرکوب تکثیر سلولی در ریزمحیط تومورها که از لحاظ مواد مغذی فقیر هستند، فراهم می‌آورد.
این تحقیق بر روی یک سیستم متابولیک برای تنظیم رشد و تکثیر سلولی مخمری با نام Schizosaccharomyces pombe متمرکز شده‌است که محققان، مشابه آن را در سیستم سلولی پستانداران نیز شناسایی کرده‌اند.
جان اوک هیل، رئیس آزمایشگاه سیگنالینگ متابولیک SVI در این باره می‌گوید: “آن چه در مورد این مخمر جذاب است، این است که این جاندار، حدود 350 میلیون سال پیش، از لحاظ تکاملی متمایز شده‌است. بنابراین می‌توان استدلال کرد آن چه را ما اکنون در پستانداران کشف کرده‌ایم، حداقل به همان اندازه مخمر فوق، قدیمی است.”
این پروژه به بررسی دو شبکه اصلی سیگنالینگ پرداخته است و بر اساس آن، مشخص شده است که پروتئینی به نام AMP-Kinase یا AMPK که از آن معمولاً به عنوان سوخت سنج بدن یاد می‌شود، می‌تواند انرژی سلول را تنظیم کرده و رشد سلول‌ها را در زمانی که مواد مغذی و انرژی کافی برای تقسیم وجود نداشته باشد، کاهش دهد.
در مقابل، یک مجموعه پروتئینی دیگر به نام mTORC1 / TORC1 نیز وجود دارد که رشد سلول را تنظیم می‌کند و هنگامی که سطح زیادی از مواد مغذی مانند اسیدهای آمینه، انسولین یا فاکتورهای رشد را حس می‌کند، تکثیر سلولی را افزایش می‌دهد. ویژگی بارز سلول‌های سرطانی، توانایی آن‌ها در استفاده بیش از حد از این سیستم‌های سنجش و به دنبال آن، ادامه تکثیر کنترل نشده است.
اوک هیل می‌گوید: “ما حدود 15 سال است که متوجه شده‌ایم پروتئین AMPK می‌تواند ترمز سیستم mTORC1 را بکشد و از تکثیر سلولی جلوگیری نماید. البته ما در همین مرحله بودیم که موفق شدیم مکانیسم دیگری را کشف کنیم که به موجب آن mTORC1 می‌تواند به طور معکوس، AMPK را مهار کرده و آن را در حالت سرکوب شده نگه دارد.”
پروفسور جنی پیترسن، استاد دانشگاه فلیندرز در این باره می‌گوید: “آخرین آزمایش‌های ما نشان دادند هنگامی که توانایی mTORC1 در مهار AMPK مختل شود، سلول‌های مخمر به کمبود مواد غذایی، بسیار حساس می‌شوند. این سلول‌ها در اندازه کوچک تری نیز تقسیم می‌شوند که نشانگر اختلال در تنظیم رشد طبیعی آن‌ها است.”
این محقق می‌گوید: “ما در تحقیق خودپس از گرسنگی دادن به سلول‌های سرطانی پستانداران از طریق تامین اندک اسیدهای آمینه و انرژی درکنار محروم کردن آن‌ها از گلوکز، شرایطی شبیه به تومورها را در آن‌ها شبیه سازی کردیم و سپس سرعت رشد آن‌ها را اندازه گرفتیم. اما با کمال تعجب، مشاهده کردیم که این تنش‌های ترکیبی، نرخ رشد سلول‌های فوق را افزایش می‌دهند و لذا، نتیجه گرفتیم که این سلول‌ها وارد یک وضعیت سرکش برای بقای خود شده‌اند. سلول‌های فوق، وقتی در این حالت وارد می‌شوند ، از خودشان تغذیه می‌کنند تا حتی در صورت عدم وجود مواد مغذی مناسب نیز به رشد خود ادامه دهند.”
او می افزاید: “اما نکته مهم این جا است که وقتی ما دوباره توانایی mTORC1 برای مهار AMPK را حذف کردیم، این انتقال به حالت بقای سرکش، از بین رفت.”
محققان مجری این پژوهش اعلام داشته‌اند که این یافته‌ها که در نشریه Nature Metabolism منتشر شده‌اند، فرصتی جدید برای ارائه استراتژی‌های درمانی سرطان با هدف سرکوب تکثیر سلولی در ریزمحیط تومور که فقیر از مواد مغذی است، فراهم می‌آورد.
