چگونه فشار فیزیکی باعث می شود سلولهای سرطانی رفتار تهاجمی پیدا کنند
دانشمندان کشف کردهاند که فشار فیزیکی اطراف تومورها میتواند برنامه ژنتیکی سلولهای سرطانی را بازنویسی و آنها را به نسخههای مقاومتر و مهاجمتر تبدیل کند.
به گزارش بازتاب امروز، سلولهای سرطانی به طور شگفتانگیزی انعطافپذیر هستند و هنگام گسترش در بدن، ویژگیهای خود را تغییر میدهند. بسیاری از این تغییرات ناشی از تحولات اپیژنتیکی است. تحولات اپیژنتیکی فرایندهایی هستند که نحوه سازماندهی و فعالیت DNA را تغییر میدهند، بدون آنکه اطلاعات ژنتیکی را دگرگون کنند.
این تغییرات برگشتپذیر هستند و میتوانند به سرعت فعال یا غیرفعال شوند، همین ویژگی باعث میشود که هدف قرار دادن آنها در درمان سرطان بسیار دشوار باشد.
تا پیش از این، دانشمندان فکر میکردند که تغییرات اپیژنتیکی فقط از داخل سلولها و فرایندهایی مثل متیلاسیون یا استیلاسیون DNA ناشی میشود. اما این تحقیق جدید نشان داده است که فشار و شرایط فیزیکی اطراف سلولهای سرطانی هم میتواند باعث این تغییرات شود.
نقش پروتئین HMGB2 در سلولهای سرطانی
پژوهشگران با بررسی سرطان پوست در ماهی زبرا دریافتند زمانی که سلولهای تومور تحت فشار فیزیکی شدید قرار میگیرند، شکل و عملکرد آنها به طور قابل توجهی تغییر میکند. این سلولها به جای اینکه سریعتر تقسیم شوند، وارد حالتی میشوند که به آنها کمک میکند به بافتهای اطراف نفوذ کنند و مهاجمتر شوند.
در این فرایند، پروتئینی به نام HMGB2 نقش مهمی دارد. این پروتئین در واکنش به فشار، ساختار DNA را خم میکند و باعث تغییر در نحوه ساختار ماده ژنتیکی میشود. این تغییر باعث فعالتر شدن بخشهایی از ژنوم میشود که با رفتار تهاجمی مرتبط هستند. در نتیجه، سلولهایی که HMGB2 زیادی دارند، کمتر تقسیم میشوند اما توانایی بیشتری برای حمله به بافتها و مقاومت در برابر درمان پیدا میکنند.
بازسازی داخلی در برابر فشار
همچنین پژوهشگران دریافتند که سلولهای سرطان پوست (ملانوما) برای مقابله با فشارهای بیرونی، ساختار درونی خود را تغییر میدهند و دور هسته خود یک سپر محافظتی میسازند. این سپر با کمک مجموعهای از مولکولها به نام کمپلکس LINC شکل میگیرد، ساختاری که اسکلت سلول را به پوسته هسته وصل میکند و از آسیب دیدن DNA و پاره شدن هسته در اثر فشار جلوگیری میکند.
ریچارد وایت، یکی از پژوهشگران این مطالعه گفت: «سلولهای سرطانی میتوانند برای فرار از داروها، شکل و حالت خود را تغییر دهند (انعطافپذیری). تحقیق ما نشان میدهد که فشار فیزیکی ناشی از خود تومور، محرک این تغییر است. شناسایی این عامل، کلید طراحی داروهایی برای جلوگیری یا از بین بردن این تغییر است.»
اهمیت یافتهها
این نتایج نشان میدهد که محیط بسیار کوچک تومور نقش مهمی در شکلدهی رفتار سلولهای سرطانی دارد. فشارهای مکانیکی میتوانند سلولها را وادار به بازآرایی اسکلت سلولی، هسته و ساختار ژنومی کنند تا بین حالتهای رشد سریع و تهاجم جابهجا شوند.
نکته مهم پژوهش این بود که فشار فیزیکی اطراف سلولها میتواند باعث تغییرات اپیژنتیکی شود؛ تغییری که در گذشته کمتر شناخته شده بود و ممکن است درمان سرطان را سختتر کند.
