طور الباحثون بوليمرات ترتبط بالبروتينات التي تلعب دورًا رئيسيًا في الإصابة بالسرطان والالتهابات، وبالتالي تمنع - في الفئران - تكوين النقائل وتبطئ تطور تصلب الشرايين والتهاب الكبد.
تشير الدراسات إلى أن الالتهاب يزيد من خطر الإصابة بالسرطان وأن كلا العمليتين لديهما الكثير من القواسم المشتركة. في العملية الالتهابية وفي السرطان، يتم تعطيل نفس البروتينات التي تلعب دورا هاما في تطور المرض. تتميز الخلايا السرطانية بالانقسام المتسارع وغير المنضبط، وتعمل على إنتاج وتجنيد الأوعية الدموية في بيئتها ويمكن أن تهاجر في مجرى الدم أو اللمف وتؤدي في هذه العملية إلى إنتاج النقائل. أحد البروتينات الشائعة في عمليات السرطان والالتهابات هو E-selectin. يساهم هذا البروتين في التصاق خلايا الدم البيضاء (التي تنتمي إلى الجهاز المناعي) بالأوعية الدموية في حالات الالتهاب، كما يسمح للخلايا السرطانية بالالتصاق بالأوعية الدموية في البيئة الدقيقة للورم، مما يساهم في إنتاج النقائل.
ما هو السؤال؟ كيف يمكن تأخير تطور الأمراض الخبيثة والالتهابية دون تسمم الجسم والتسبب في آثار جانبية؟
تعمل البروفيسور أييليت دافيد من قسم الكيمياء الحيوية وعلم الصيدلة السريرية في جامعة بن غوريون في النقب وفريقها على تطوير أدوية جديدة لعلاج السرطان والالتهابات. في الماضي، قاموا بتطوير اتحادات من دواء العلاج الكيميائي والبوليمر الاصطناعي (جزيء عملاق يتكون من وحدات فرعية متكررة مرتبطة ببعضها البعض)، والتي قادت الدواء على وجه التحديد إلى منطقة الورم.
ولتحسين استهداف الأدوية في موقع الورم، ربطوا بالبوليمر جزيءًا مستهدفًا (الببتيد) يمكنه الارتباط بـ E-selectin المعبر عنه في الأوعية الدموية في بيئة الورم. وهكذا، وبفضل حجمها (نانومتر)، بقيت مترافقات الدواء البوليمر لفترة طويلة في مجرى الدم لدى الفئران المصابة بانتشارات سرطان الجلد، وارتبطت بشكل أساسي بالأوعية الدموية المرضية ودمرتها - وبالتالي شفيت حوالي 50٪ من الحالات. الفئران، وذلك دون أن يسبب لها آثاراً جانبية كبيرة. يرتبط البوليمر المترافق مع الببتيد والدواء (P-Esbp-DOX) ببروتين E-selectin، الذي يتم التعبير عنه على سطح الخلايا البطانية التي تبطن الأوعية الدموية في بيئة الورم، ويدخل الخلايا، ويطلق الدواء بداخلهم ويقتلهم.
وفي بحثهم الأخير، الذي حصل على منحة من مؤسسة العلوم الوطنية، قام الباحثون بفحص قدرة البوليمر المرتبط بـ E-selectin على تثبيط العمليات التي تؤدي إلى إنتاج النقائل حتى بدون دواء العلاج الكيميائي. يوجد على سطح خلايا سرطان الجلد الميلانينية سكريات ترتبط بـ E-selectin. يؤدي هذا الارتباط إلى إبطاء دوران الخلايا السرطانية على الأوعية الدموية ويسمح لها بمغادرة مجرى الدم إلى الأنسجة الثانوية (الانتشار).
ووفقا للبروفيسور ديفيد، "إن الجراحة لإزالة الورم السرطاني يمكن أن تشجع على تكوين النقائل بسبب انفصال الخلايا السرطانية عن الورم، وتغلغلها في مجرى الدم وهجرتها إلى الأعضاء البعيدة. يلعب E-selectin دورًا رئيسيًا في هذه العملية، لذلك قمنا بتطوير علاج وقائي يرتبط به ويسده، دون التسبب في آثار جانبية كبيرة. وقد أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها حتى الآن أنه في الفئران التي تلقت العلاج الأولي مع مترافق البوليمر الببتيد (بدون دواء)، في حقنة واحدة، تم منع انتشار سرطان الجلد في الرئتين.
وأظهرت تجارب إضافية أجراها الباحثون على فئران مصابة بالتهاب مزمن (مثل تصلب الشرايين والتهاب الكبد) قدرة الالتصاق على منع تلف عضلة القلب، والذي ينتج عن زيادة ترشيح الخلايا الالتهابية إلى الأنسجة المتصلبة بوساطة E-selectin، دون مضادات. – أدوية الالتهابات. وهكذا، في إحدى تجاربهم، قام الباحثون بحقن فئران مصابة بتصلب الشرايين مترافق البوليمر مع رابطة ترتبط بـ E-selectin، مرة واحدة في الأسبوع، لمدة شهر. وفي الموجات فوق الصوتية وغيرها من الاختبارات التي أجريت على الفئران، تبين أن الشرايين المتصلبة كانت مشدودة، وكان انفصال اللويحة عنها أقل وبالتالي تم تجنب الانسدادات، وتحسنت وظيفة عضلة القلب (انقباضها) بشكل ملحوظ مقارنة بمجموعة السيطرة على الفئران التي لم يتم علاجها.
يمكن لعملية جراحية لإزالة ورم سرطاني أن تشجع على تكوين النقائل بسبب انفصال الخلايا السرطانية عن الورم، وتغلغلها في مجرى الدم وهجرتها إلى الأعضاء البعيدة.
وفي تجربة أخرى، طور الباحثون بوليمرًا آخر بدون أي مادة طبية يرتبط ببروتين يتم التعبير عنه بشكل كبير على سطح الخلايا السرطانية، مما يساهم في هجرتها وتكوين نقائل صحية (تسمى CD44v3). قاموا بحقن خلايا سرطان الثدي التي تعبر عن CD44v3 في مجرى دم الفئران وعالجوها مسبقًا باستخدام مترافق دوائي بوليمر يرتبط بـ CD44v3. وبالتالي، انخفضت قدرة الخلايا على الهجرة وإنتاج نقائل صحية. "لقد فحصنا عدد مستعمرات سرطان الثدي ورأينا أن الفئران المعالجة لم تتطور إلى نقائل تقريبًا. ويقول البروفيسور ديفيد إن هذا يُقارن بفئران التحكم التي عولجت ببوليمر لا يمكنه الارتباط بـ CD44v3.
بمعنى آخر، تمكن الباحثون من تطوير بوليمرات ذات نشاط بيولوجي يمكنها منع البروتينات التي تساهم في تكوين النقائل، دون استخدام العلاج الكيميائي. ووفقا للبروفيسور ديفيد، "على الرغم من أن الورم الرئيسي لم يتأثر بالبوليمرات الخالية من الأدوية، إلا أنها كانت قادرة على تثبيط إنتاج النقائل - السبب الرئيسي للوفاة من السرطان. أي أننا في التجارب الموصوفة قمنا بتطوير نوع من علاج المرحلة الثانية، آمن وغير سام، مما يقضي على قدرة الورم على مواصلة التطور. سنحاول في المستقبل دمج أدوية غير العلاج الكيميائي فيه لتأخير مرض موجود بالفعل. بالإضافة إلى ذلك، سوف نقوم بدراسة استخدام البوليمرات الفريدة الجديدة، بدون أدوية، لتثبيط الجزيئات الرئيسية الإضافية التي تساهم في تطور الأورام.
الحياة نفسها:
البروفيسورة أييليت دافيد، من مواليد موشاف نباتيم، أم لطفل، وتسكن في يشوف عمر. تحب في أوقات فراغها النحت وقراءة الكتب والسفر.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
