سلول‌های سرطانی برای فرار از درمان وارد حالت خواب زمستانی می‌شوند

براساس پژوهشی که در ساینس الرت گزارش شده است، سلول‌های سرطانی وقتی تهدیدی مانند شیمی‌درمانی به آن‌ها حمله می‌کند، قادر هستند مانند خرس‌ها در زمستان، به خواب زمستانی فرو بروند و تاکتیکی در پیش بگیرند که به‌وسیله‌ی برخی حیوانات برای بقا در دوران کمبود منابع استفاده می‌شود.

دانستن اینکه دقیقا سرطان چگونه از درمان دارویی فرار و در برابر آن مقاومت کسب می‌کند، بخش مهمی از تلاش برای شکست سرطان است و به همین دلیل درک رفتار خواب زمستانی می‌تواند نقش مهمی در پژوهش‌های آینده داشته باشد.

سرطان‌ها اغلب می‌توانند در طول درمان، چندین سال به حالت خفته بمانند یا ظاهرا ناپدید می‌شوند،چ و بعد دوباره عود کنند. پژوهش‌های پیش‌بالینی روی سلول‌های سرطان روده بزرگ انسان نشان داده است که آن‌ها می‌توانند به وضعیت نگه‌داری پایین و مقاوم در برابر دارو (DTP) درآیند که به توضیح برخی شکست‌ها در درمان و عود تومور کمک می‌کند. کاترین اوبراین، پژوهش‌گر و جراح مرکز سرطان پرنسس مارگارت کانادا. می‌گوید:

تومور مانند یک ارگانیسم کامل عمل می‌کند و می‌تواند به وضعیت تقسیم آهسته برود و برای کمک به بقای خود در مصرف انرژی صرفه‌جویی کند. نمونه‌هایی از جانوران وجود دارد که برای مقاومت در محیط‌های سخت، به حالت بازگشت‌پذیر و تقسیم آهسته می‌روند. به نظر می‌رسد سلول‌های سرطانی نیز برای بقا وارد این حالت می‌شوند.

پژوهشگران با جمع‌آوری سلول‌های سرطان روده بزرگ انسان در ظرف آزمایشگاه و قرار دادن آن‌ها در معرض شیمی‌درمانی، مشاهده کردند که این سلول‌ها در حضور داروهای شیمی‌درمانی به شکل هماهنگی به وضعیت خواب زمستانی می‌روند. در این حالت، گسترش سلول‌ها متوقف شد که بدان معنا است که آن‌ها برای زنده ماندن به مواد مغذی بسیار کمی نیاز دارند.

این مشاهدات همچنین با مدلی ریاضی متناسب است که در آن تمامی سلول‌های سرطانی و نه زیرمجموعه‌ی کوچکی از آن‌ها، دارای ظرفیت برابر برای رفتن به حالت DTP هستند که نشان می‌دهد این استراتژی‌ بقا ممکن است در تمامی سلول‌های سرطانی دیده شود.

پژوهشگران همچنین از زنوگرافت (پیوند بافت یا عضو از گونه‌ای متفاوت) سلول‌های سرطانی روده بزرگ روی مجموعه‌های متفاوتی از موش‌ها استفاده کردند. وقتی اندازه‌ی تومور در موش‌ها به حد مشخصی رسید، پژوهشگران موش‌ها را با رژیم‌های شیمی‌درمانی استاندارد درمان کردند.

دانشمندان رشد نامحسوس تومور را در موش‌های تحت درمان طی یک دوره‌ی هشت هفته‌ای مشاهده کردند. با توقف درمان، رشد تومور دوباره آغاز شد. سلول‌های سرطانی گرفته‌شده از تومورها پس از دوره‌ی رشد مجدد به موش‌های دیگری پیوند شد و دوباره تحت درمان قرار گرفت. سلول‌های مجددا رشدیافته همچنان ‌به درمان‌ها حساس بودند و با درمان، رشد آن‌ها متوقف و به همان شیوه پس از توقف درمان، آغاز شد. یافته‌های حاضر با ایده‌ی وارد شدن سلول‌های سرطانی به حالت DTP سازگار است.

این حالت DTP شباهت زیادی به شبه خواب زمستانی (دیاپوز رویانی) دارد که رویان‌های موش به‌عنوان روشی برای بقای اضطراری در آن وضعیت قرار می‌گیرند. دیاپوز رویانی بسیاری از جانوران از جمله موش‌ها را قادر می‌سازد تا رشد رویان را در حالت توقف قرار دهند، تا زمانی‌که شرایط محیطی مساعدتر شود.

در مطالعه‌ی جدید مشخص شد که سلول‌های سرطانی از ترفند مشابهی استفاده می‌کنند. شباهت دیگر حالت DTP و دیاپوز رویانی اتکای آن‌ها بر نوعی مکانیسم بیولوژیکی به نام خودخواری یا اتوفاژی است که در آن سلول‌ها برای دستیابی به ماده‌ای که نیاز دارند، اساسا خودشان را می‌خورند. اتوفاژی به‌طور طبیعی در بدن به‌عنوان روشی برای پاک‌سازی مواد زائد استفاده می‌شود؛ اما در این مورد، سرطان از این روش برای بقا استفاده می‌کند. آرون شیمر، متخصص سرطان‌شناسی از مرکز سرطان پرنسس مارگارت، می‌گوید:

هرگز نمی‌دانستیم که سلول‌های سرطانی مانند خرس‌ها به خواب زمستانی می‌روند. این مطالعه همچنین به ما می‌گوید که چگونه این «خرس‌های در حال خواب» را هدف قرار بدهیم تا به خواب زمستانی فرو نروند و بعدا به‌طور غیر منتظره بیدار نشوند و عود نکنند. فکر می‌کنم مشخص شود این علت مهمی مقاومت به دارو است و چیزی را توضیح خواهد داد که قبلا درک خوبی از آن نداشتیم.

پژوهشگران با هدف قرار دادن و مهار فرایند اتوفاژی توانستند حالت خواب زمستانی را بشکنند و با استفاده از شیمی‌درمانی برای همیشه سلول‌های سرطانی را از بین ببرند. این رویکرد می‌تواند در آینده روشی برای مقابله با تومورهایی باشد که در برابر درمان‌های معمول مقاومت می‌کنند.

دانشمندان قبلا درمورد روش‌های دیگری که سرطان می‌تواند در بدن پنهان شود، می‌دانستند؛ بنابراین مطالعه‌ی جدید به مجموعه‌ی شواهد در مورد نحوه‌ی مقابله با سلول‌های سرطانی که در برابر داروها و روش‌های درمان کنونی مقاوم هستند، می‌افزاید. اوبراین می‌گوید:

این به ما فرصت درمانی بی‌نظیری می‌دهد. ما باید سلول‌های سرطانی را زمانی‌که در این حالت چرخه‌ی آهسته و آسیب‌پذیر قرار دارند و قبل از اینکه جهش‌های ژنتیکی به دست آورند که موجب مقاومت در برابر دارو شود، هدف قرار دهیم. این روش جدیدی برای فکر کردن در مورد مقاومت در برابر شیمی‌درمانی و نحوه‌ی غلبه بر آن است.

پژوهش جدید در مجله‌ی Cell منتشر شده است.