سلولهای سرطانی همواره راهکارهای پیچیدهای برای فرار از سیستم ایمنی بدن پیدا میکنند. یکی از جدیدترین کشفیات پژوهشگران نشان میدهد که سلولهای سرطانی میتوانند با انتقال میتوکندریهای معیوب، سلولهای ایمنی را مسموم کرده و کارایی آنها را مختل کنند. این یافتهها که در نشریه معتبر Nature منتشر شدهاند، میتوانند مسیر تازهای برای درک عمیقتر از نحوه عملکرد سلولهای سرطانی و همچنین راههای جدید درمان سرطان باز کنند. در ادامه، ضمن بررسی چگونگی انتقال میتوکندری از سلولهای سرطانی به سلولهای T (اثر سمی میتوکندریهای سرطانی بر سلولهای T)، به نقش کلیدی این پدیده در شکلگیری خستگی سلولهای ایمنی و کاهش توان دفاعی بدن در برابر تومورها میپردازیم.
میتوکندری چیست و چرا اهمیت دارد؟
میتوکندریها، اندامکهایی (ارگانلهایی) هستند که در درون سلولها انرژی تولید میکنند و بهعنوان نیروگاه سلول شناخته میشوند. زمانی تصور میشد هر سلول، میتوکندری مخصوص خود را تولید کرده و تنها از همان بهره میگیرد. اما شواهد روزافزون نشان میدهد که میتوکندریها میتوانند در شرایط خاص از یک سلول به سلول دیگر مهاجرت کنند. پیشتر مطالعات آزمایشگاهی (در پتری دیش و مدلهای حیوانی) نشان داده بود که برخی سلولهای سرطانی برای رفع نیاز شدیدشان به انرژی، از سلولهای ایمنی (سلولهای T) میتوکندریهای سالم را میدزدند.
اولین فکر من این بود که این دیوانه به نظر می رسد، مانند داستان های علمی تخیلی. اما به نظر می رسد که آنها داده های آن را دارند – Holden Maecker، ایمونولوژیست در دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا، که در این تحقیق شرکت نداشت.
یافته جدید: میتوکندریهای معیوب، سمی تازه برای سیستم ایمنی
در پژوهش اخیر، که در Nature به چاپ رسیده است، محققان متوجه شدند که سلولهای سرطانی میتوانند “میتوکندریهای معیوب” خود را به سلولهای ایمنی مهاجم (موسوم به TIL یا Tumor-Infiltrating Lymphocytes) انتقال دهند. این سلولهای ایمنی، وظیفه شناسایی و حمله به سلولهای سرطانی را بر عهده دارند.
- آنالیز جهشهای میتوکندری: پژوهشگران میتوکندریهای موجود در سلولهای سرطانی و میتوکندریهای موجود در TILهای همان بیماران را با هم مقایسه کردند. در سه نمونه، مشاهده کردند که میتوکندریهای هر دو گروه سلولی، جهشهای یکسانی دارند و این نشانگر آن است که میتوکندریهای معیوب از سلولهای سرطانی به سلولهای ایمنی منتقل شدهاند.
- آزمایش فلورسنت: برای قطعیتر شدن نتایج، سلولهای سرطانی را طوری مهندسی کردند که میتوکندریهای آنها با پروتئین فلورسنت نشاندار شود. وقتی این سلولهای سرطانی را در کنار سلولهای ایمنی قرار دادند، بعد از ۲۴ ساعت، میتوکندریهای درخشان درون سلولهای ایمنی دیده شدند. جالبتر اینکه پس از ۱۵ روز، در برخی از سلولهای ایمنی، تقریباً تمام میتوکندریهای سالم با میتوکندریهای درخشان (سرطانی) جایگزین شده بود.
اثر سمی میتوکندریهای سرطانی بر سلولهای T
خستگی و از کار افتادگی سلولهای ایمنی
وقتی سلولهای T، میتوکندریهای معیوب را دریافت میکنند، توانایی تقسیم و تکثیرشان بهشدت افت میکند و حتی بسیاری از آنها وارد فرآیند مرگ سلولی برنامهریزیشده (آپوپتوز) میشوند. در آزمایشهای انجامشده روی موشهای مبتلا به سرطان، سلولهای TIL که این میتوکندریهای سرطانی را جذب کرده بودند، دچار خستگی سلولی (T cell exhaustion) شدند و توانایی از بین بردن سلولهای تومور را تا حد زیادی از دست دادند.
پیام مهم: این پژوهش نشان میدهد که سلولهای سرطانی با انتقال میتوکندریهای ناقص، عملاً سیستم ایمنی را “مسموم” میکنند و بخش قابلتوجهی از قوای دفاعی بدن را از کار میاندازند.
اهمیت این کشف در مسیر درمان سرطان
- توجه دوباره به DNA میتوکندری: در بسیاری از تحقیقات سرطان، توجه چندانی به DNA میتوکندری و نقش آن در پیشرفت بیماری نشده است. این یافته جدید نشان میدهد که شاید بررسی جهشها و ویژگیهای میتوکندریایی بتواند به درک بهتر بیماری و شناسایی هدفهای درمانی جدید منجر شود.
- توسعه روشهای جدید درمان: برخی شرکتهای بیوتکنولوژی، از جمله IMEL Biotherapeutics در ماساچوست آمریکا، در حال کار روی این ایده هستند که بتوان سلولهای TIL را تقویت کرد و با میتوکندریهای سالم بارگذاری نمود تا قدرت تخریب سلولهای سرطانی را افزایش دهند.
- مسدودسازی انتقال میتوکندری معیوب: اگر بتوان داروها یا عوامل مهاریای تولید کرد که مانع انتقال این میتوکندریهای معیوب از سلولهای سرطانی به سلولهای ایمنی شوند، ممکن است بتوان از خستگی و از کار افتادگی سلولهای T جلوگیری کرد. چنین رویکردی میتواند روند پیشروی تومور را کند یا متوقف سازد.
- کاربرد بالقوه در بیماریهای دیگر: این پدیده احتمالاً محدود به سرطان نیست و میتواند در دیگر شرایط پاتولوژیک یا حتی در برخی جنبههای فیزیولوژیک نیز رخ دهد. اگر معلوم شود که سلولهای مختلف میتوکندریهای خود را با یکدیگر تبادل میکنند، شاید درمانهای مبتنی بر تغییر نوع و کیفیت میتوکندری در دیگر بیماریها نیز کاربرد داشته باشد.
نتیجهگیری اثر سمی میتوکندریهای سرطانی بر سلولهای T
کشف توانایی سلولهای سرطانی در انتقال میتوکندری معیوب به سلولهای ایمنی، چشمانداز تازهای در درک مکانیزمهای بقا و گسترش سرطان ارائه میدهد. مسمومکردن سلولهای ایمنی توسط میتوکندریهای معیوب میتواند یکی از عوامل مؤثر بر خستگی و ناکارآمدی سلولهای دفاعی بدن باشد. اگرچه تحقیقات اولیه بر اساس نمونههای محدودی صورت گرفته، نتایج بهدستآمده آنقدر حائز اهمیت است که بتواند توجه جامعه علمی را به موضوع میتوکندری در سرطان جلب کند.
در آینده، ترکیب روشهای پیشرفته ایمنیدرمانی با دستکاری میتوکندری و تلاش برای جلوگیری از انتقال میتوکندریهای سرطانی، میتواند دریچهای نو برای مقابله با انواع سرطان بگشاید. این پژوهشها همچنین ممکن است فراسوی سرطان، در حیطههای دیگری از علم پزشکی نیز اثرگذار باشند.