كان البروتين الهجين بمثابة صاروخ موجه، وأجبرت الخلايا الخبيثة على الانتحار

الصحة / نجح التطوير الإسرائيلي الذي يعمل على تحسين التكنولوجيا للقضاء على أنواع معينة من الخلايا السرطانية في التجارب الأولية على الحيوانات

ماريت سيلفين، هآرتس

https://www.hayadan.org.il/proteinsagainstcancer.html

ترتبط البروتينات الهجينة بالمستقبلات الموجودة على الخلايا السرطانية. بمجرد التصاقها، تدخل البروتينات إلى الخلايا؛ تعمل البروتينات داخل الخلايا وتسبب موتها. المصدر: كلية الطب، الجامعة العبرية

إن النهج الذي يسترشد به الباحثون في مجال السرطان في العقود الأخيرة هو تطوير علاجات تستهدف الخلايا الخبيثة بشكل فريد. للقيام بذلك، من الضروري العثور على خصائص فريدة موجودة داخل الخلايا المستهدفة وتطوير جزيئات من شأنها أن تمنع عملها. الأدوية المبنية على هذا المبدأ - وأشهرها "جليفيك" - دخلت حيز الاستخدام في السنوات الأخيرة وحققت نجاحا في علاج أنواع معينة من السرطان.

هناك طريقة أخرى تتمثل في القضاء على الخلايا باستخدام السموم التي لا تميز بين الخلية السرطانية والخلية الطبيعية. تعمل الأدوية المبنية على هذا النهج مثل الصاروخ الموجه: فهي تصيب الهدف عن طريق الكشف عن الملصقات التعريفية الموجودة على الغشاء الخارجي للخلايا السرطانية، وتلتصق بالخلايا وتفرغ الشحنة الموجودة بداخلها، مما يؤدي إلى موت الخلية. ومن أجل تنفيذ هذه الفكرة، لا بد من تطوير جزيء يتكون من جزأين: جزء معهدي، يتعرف على العلامات التعريفية للخلية السرطانية ويستهدفها، وجزء قاتل.

توجد علامات التعريف على الغشاء الخارجي لكل خلية طبيعية: وهي المستقبلات التي تربط الأجسام المضادة والهرمونات وعوامل النمو وتسمح لها باختراق الخلية. لسوء الحظ، لا تحتوي الخلايا السرطانية على مستقبلات فريدة تميزها فقط، والتي يمكن استخدامها كعلامات تعريف. ومع ذلك، تتميز العديد من أنواع السرطان بزيادة كبيرة في عدد مستقبلات معينة، وتكون هذه المستقبلات بمثابة أهداف للهجوم. من خلال الهندسة الوراثية يمكن إنتاج أجزاء من البروتينات ودمجها مع بعضها البعض، بحيث يتم تكوين بروتين هجين، جزء منه يتعرف على المستقبل ويرتبط به، والجزء الآخر يتكون من مادة طبيعية قادرة على القضاء على الخلية.

وقد دخل دواء مضاد للسرطان يعتمد على هذا النهج في الاستخدام الطبي مؤخرًا. الدواء، المسمى Ontak، عبارة عن بروتين هجين يتكون الجزء المستهدف منه من عامل نمو مشتق من الإنسان يرتبط بالمستقبل، ويتكون الجزء القاتل من سم بكتيريا الخناق؛ يستخدم الدواء لعلاج نوع معين من سرطان الدم.

لكن استخدام البروتينات الهجينة واجه مشكلة. الجزء القاتل منها، والذي يتكون من بروتين نباتي أو بكتيري لا يتعرف عليه الجسم، يثير رد فعل مضادًا لجهاز المناعة. إن رد الفعل ضد المكون الأجنبي قد يضعف مفعوله مع مرور الوقت ويسبب التهابات وتلف الأعضاء الداخلية، وخاصة الكبد. لهذه الأسباب فإن استخدام البروتينات الهجينة محدود.

إن التطوير الذي قامت به الدكتورة تشايا لوربيرباوم-جالسكي من قسم الكيمياء الحيوية للخلية وعلم الوراثة البشرية في كلية الطب بالجامعة العبرية قد يتغلب على المشكلة: "كان افتراضي هو أن البروتين الهجين يجب أن يتكون بالكامل من بروتينات من أصل بشري، بالترتيب للتغلب على رد الفعل المضاد للقاح كانت الفكرة هي إنشاء بروتين هجين يتكون الجزء القاتل فيه من بروتينات موجودة بشكل طبيعي في أجسامنا، وتشارك في عمليات موت الخلايا المبرمج. وكنت آمل أن تجبر مثل هذه البروتينات الخلية المريضة على الانتحار".

يوجد في كل خلية من خلايا الجسم مجموعة من التعليمات التي تنشط سلسلة من الأحداث ذات اتجاه واحد تنتهي بموت الخلية. هذا النظام الانتحاري، الذي يسمى موت الخلايا المبرمج، معقد للغاية. تتضمن السلسلة المؤدية إلى موت الخلايا بروتينات تعمل في نقاط ثابتة: في بداية السلسلة ووسطها ونهايتها. "المنفذون" لهذه العملية هم إنزيمات خاصة تعمل على تحطيم بروتينات الخلية ومادتها الوراثية. يمكن استخدام كل واحد منهم كأداة قتل فعالة.

بدأ لوربيرباوم-جالسكي باختبار البروتينات الهجينة في أواخر الثمانينات: "قرأت مقالاً كتب فيه أن سرطان المبيض يستجيب لهرمون بروتيني يسمى GnRH، واعتقدت أن هذا الهرمون قد يكون مناسبًا للجزء المستهدف من البروتين الهجين. "، كما تقول. "في المختبر، قمنا بتصميم بروتين برأسين: أحدهما يتكون من GnRH والآخر يتكون من سم بكتيري. وعندما قمنا بتنشيط هذا البروتين الهجين على الخلايا السرطانية، وجدنا لدهشتنا أنه قادر على دخول مجموعة واسعة من الخلايا السرطانية. منها، حتى الخلايا التي لا علاقة لها بالجهاز التناسلي الأنثوي".

وكانت الخطوة التالية هي معرفة ما إذا كان من الممكن إجبار الخلية السرطانية على الانتحار. منذ حوالي ثلاث سنوات، ابتكر فريق لوربيرباوم-جالسكي بروتينًا هجينًا، يتكون الجزء المستهدف منه من بروتين GnRH، ويتكون الجزء القاتل منه من بروتين بشري يشارك في الخطوة الأخيرة من سلسلة الأحداث المؤدية إلى موت الخلايا؛ ودوره في هذه العملية هو قطع الحمض النووي.

تم اختبار البروتين الهجين الجديد في الخلايا السرطانية المستنبتة. "لقد اختبرنا مزارع الخلايا من أنواع مختلفة من السرطان، وجميع أنواع السرطان الصلبة التي ترسل النقائل. وتبين أن بروتيننا الهجين تسبب في وفاة جميع تلك السرطانات. كما جربنا بروتينات هجينة مكونة من بروتينات مختلفة تحفز موت الخلايا المبرمج. كل هذه البروتينات أظهر درجة مماثلة من الفعالية في قتل الخلايا المستهدفة وفي جميع الحالات لاحظنا نمطاً مماثلاً من القتل "الصامت" للخلايا الخبيثة."

وفي الخطوة التالية، اختبر أعضاء الفريق البروتين الهجين على الحيوانات. وقاموا بحقن المادة في الفئران المصابة بسرطان القولون، والذي نشأ في البشر. تم حقن الفئران الضابطة بالجزء المستهدف فقط من البروتين الهجين، ولم يتم حقن مجموعة مراقبة أخرى بالبروتين على الإطلاق. وأعطي العلاج لمدة عشرة أيام، وأظهرت النتائج أنه في أكثر من 90% من الحيوانات التي حملت الورم، تراجع الورم تماما. ونشرت الدراسة قبل نحو شهرين في مجلة "أبحاث السرطان السريرية".

يقول لوربيرباوم-جالسكي: "أظهرت النتائج أن البروتين البشري الذي أضفناه إلى الجزء القاتل من الجزيء دخل بشكل فعال إلى النواة وقطع جزيئات الحمض النووي". "وهذا يوضح لنا أن الخلية، بفضل حقيقة أنها تعرف البروتين، وجهته إلى المكان الصحيح." ووفقا لها، فإن "هذه التكنولوجيا قابلة للتطبيق في مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأمراض، بشرط أن نعرف كيفية توجيه البروتين الهجين بشكل فعال إلى الخلية المشاركة في المرض". ويعمل فريقها الآن على تنفيذ الفكرة في حالات الأمراض الالتهابية ورفض الزرع والحساسية. قبل عام، قامت لوربيرباوم-جالسكي بتأسيس شركة Target-In بالتعاون مع شركة التنفيذ التابعة للجامعة العبرية.

تجمع لخبراء علوم الحياة والطب
نجح "فيروس ذكي" في القضاء على الخلايا السرطانية في الدماغ، ولم يضر إلا الخلايا المريضة
كانوا يعرفون الابتكارات في الطب

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~528523970~~~178&SiteName=hayadan