کشف مسیر جدیدی برای تنظیم مرگ سلولی؛ امیدی تازه برای درمان سرطان

به گزارش  گروه سرطان، سرطان نیوز، دانشمندان موفق به کشف مسیر جدیدی شده‌اند که مرگ سلولی یا فروپتوز را تنظیم می‌کند و می‌تواند به توسعه درمان‌های نوین برای سرطان منجر شود. این تحقیق توسط تیمی از محققان به رهبری پروفسور الکساندر بارتلت از مؤسسه پیشگیری قلب و عروق (IPEK) انجام شده است. نتایج این مطالعه اخیراً در نشریه Cell Death & Differentiation منتشر شده است.

فروپتوز: یک فرم جدید مرگ سلولی

فروپتوز نوعی مرگ سلولی برنامه‌ریزی شده است که توسط استرس اکسیداتیو و آسیب به لیپیدهای غشای سلولی فعال می‌شود. در این فرآیند، مولکول‌های لیپیدی که غشاء سلولی را تشکیل می‌دهند، به صورت زنجیره‌ای نابود می‌شوند و در نهایت سلول از بین می‌رود. این نوع مرگ سلولی اخیراً کشف شده و محققان به دنبال راه‌هایی برای کنترل این فرآیند هستند.

نقش پروتئازوم و آنزیم DDI2 در تنظیم مرگ سلولی

تیم تحقیقاتی بر روی پروتئازوم، که مانند یک سطل بازیافت برای سلول عمل می‌کند، تمرکز کردند. پروتئازوم‌ها مسئول تجزیه و بازیافت پروتئین‌های قدیمی یا آسیب‌دیده هستند تا سلول بتواند از آنها استفاده مجدد کند. با استفاده از روش‌های پیشرفته طیف‌سنجی جرمی، تیم پژوهشی بررسی کرد که آیا فرآیند بازیافت پروتئین‌ها در طی فروپتوز مختل می‌شود یا خیر.

آنها متوجه شدند که سیستم پروتئازوم در طول فروپتوز به‌طور مؤثر مسدود می‌شود، که منجر به تسریع مرگ سلولی می‌شود. در همین حال، آنها آنزیمی به نام DDI2 را شناسایی کردند که با باز کردن مسدودیت‌ها باعث ازسرگیری بازیافت پروتئین و حفاظت از سلول در برابر مرگ می‌شود. آناهیتا اوفوغی، یکی از محققان این مطالعه، در این باره می‌گوید: "DDI2 یک پروتئاز است – نوعی آنزیم که می‌توان آن را به صورت درمانی هدف‌گیری کرد."

اهمیت کشف آنزیم DDI2

این کشف نشان می‌دهد که می‌توان مرگ سلولی را دستکاری کرد. این موضوع نه تنها می‌تواند به درمان‌های نوین سرطان منجر شود، بلکه می‌تواند به محافظت از سلول‌های سالم در برابر مرگ کمک کند. دکتر بارتلت در این باره می‌گوید: "ما یک قطعه کوچک از پازل جذاب فروپتوز را کشف کرده‌ایم."

محققان اکنون امیدوارند که بتوانند از این مکانیزم مولکولی برای توسعه درمان‌های نوین بهره‌برداری کنند. با شناسایی و هدف‌گیری آنزیم DDI2، این پژوهشگران امیدوارند که راه‌هایی برای کنترل فروپتوز و افزایش تأثیر درمان‌های فعلی برای بیماران سرطانی پیدا کنند.

جزئیات مطالعه و نتایج کلیدی

مطالعه اخیر نشان داد که فعال‌سازی سیستم NFE2L1-یوبیکویتین-پروتئازوم توسط DDI2 می‌تواند از فروپتوز جلوگیری کند. در این مطالعه، از روش‌های پروتئومیکس برای بررسی سایت‌های خاص یوبیکویتین‌دار استفاده شد. نتایج نشان داد که فروپتوز ناشی از RSL3 منجر به مهار فعالیت پروتئازوم و افزایش یوبیکویتین‌دار شدن پروتئین‌ها می‌شود، که این فرآیند با فعال‌سازی NFE2L1 همراه است.

NFE2L1 در شبکه آندوپلاسمی قرار دارد و برای فعال شدن نیاز به طی مراحل پیچیده تغییرات پساترجمه‌ای دارد تا بیان ژن‌های زیرواحد پروتئازوم را تحریک کند. تیم تحقیقاتی نشان داد که شکافت پروتئولیتیک NFE2L1 توسط DDI2، یک گام کلیدی در بازخورد مثبت ناشی از فروپتوز برای عملکرد پروتئازوم است.

کاربردهای درمانی و هدف‌گیری آنزیم DDI2

محققان همچنین نشان دادند که مهار شیمیایی یا ژنتیکی مسیر DDI2-NFE2L1 منجر به کاهش فعالیت پروتئازوم و افزایش مرگ سلولی می‌شود. استفاده از داروی نلفیناویر، که DDI2 را مهار می‌کند، باعث افزایش حساسیت سلول‌ها به فروپتوز شد. بنابراین، یافته‌های این مطالعه بر اهمیت سیستم پروتئازوم در فروپتوز تأکید می‌کند و نقش مسیر DDI2-NFE2L1 را به عنوان یک هدف درمانی بالقوه نشان می‌دهد.

نتیجه‌گیری

کشف آنزیم DDI2 و نقش آن در تنظیم مرگ سلولی می‌تواند دریچه‌های جدیدی برای درمان سرطان باز کند. محققان بر این باورند که با مهار یا فعال‌سازی شیمیایی این آنزیم می‌توان به طور مؤثری سلول‌های سرطانی را هدف قرار داد و سلول‌های سالم را حفظ کرد. این یافته‌ها نه تنها راهکارهای نوینی برای درمان سرطان فراهم می‌آورند، بلکه به ما کمک می‌کنند تا بهتر بتوانیم از سلول‌های سالم در برابر تخریب محافظت کنیم.

نویسنده: دکتر پوریا عادلی متخصص رادیوانکولوژی