یک آنزیم خاص ممکن است هدفی برای درمان‌های سرطان در آینده باشد

کاویتا ورما-29 دسامبر 2022، تصویر دیجیتالی از یک آنزیم

محققان در Weill Cornell Medicine مورد شگفت انگیزی را کشف کردند – آنزیمی که به طور معمول از سلول های انسانی در برابر ویروس ها دفاع می کند، می تواند در سرطان به سمت بدخیمی بیشتر کمک کند.

این هدف تازه شناسایی شده از طریق توانایی خود در ایجاد جهش در سلول های سرطانی، پتانسیلی برای درمان های جدید با هدف مبارزه با بیماری های کشنده دارد.

در یک مطالعه اخیر توسط Weill Cornell Medicine، به منظور بررسی نقش آنزیم ها، دانشمندان از یک مدل پیش بالینی سرطان مثانه به نام APOBEC3G استفاده کردند. آنها کشف کرده اند که این آنزیم به طور قابل توجهی تعداد جهش ها را در سلول های تومور افزایش می دهد.

دکتر بیشوی ام. فالتوس، نویسنده ارشد مطالعه و استادیار پزشکی در بخش هماتولوژی و انکولوژی پزشکی، تاکید کرد که APOBEC3G نقش بزرگی در نشان دادن تکامل سرطان مثانه دارد.

سیتوزین نوکلئوتید حرف “C” در کد ژنتیکی می تواند توسط اعضای خانواده آنزیم های APOBEC3 برای تغییر RNA یا DNA از نظر شیمیایی اصلاح شود. این ممکن است منجر به وجود یک نوکلئوتید نادرست در آنجا شود.

این آنزیم‌ها، به‌ویژه APOBEC3G، معمولاً با تغییر سیتوزین‌ها در ژنوم ویروسی در تلاش برای ممانعت از تولید مثل ویروس، علیه رتروویروس‌هایی مانند HIV کار می‌کنند.

آنزیم های APOBEC3 که برای DNA سلولی خطرناک هستند، در غلظت های بالایی در سلول های سرطانی یافت شده اند. مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۶ توسط دکتر فالتاس از موسسه پزشکی دقیق انگلستانر انجام شد، این جهش‌ها را با مقاومت به روش‌های درمانی شیمی‌درمانی مرتبط می‌داند.

این یک کشف ناراحت کننده است که روشن می کند که چرا برخی از سرطان ها به دلیل توانایی آنها در دفاع از خود در برابر درمان های رایج، درمان سخت هستند.

چنین یافته‌هایی این احتمال را ایجاد می‌کند که سرطان به طور کلی با APOBEC3s به منظور تغییر ژنوم آنها مقابله می‌کند و به آنها کمک می‌کند نه تنها تمام جهش‌های مورد نیاز برای رشد بدخیم را بدست آورند، بلکه توانایی خود را برای انجام این کار تقویت می‌کنند. این همچنین می‌تواند توانایی متنوع‌سازی و «تکامل» متعاقبا را افزایش دهد و به رشد و گسترش بیشتر علی‌رغم دفاع‌های ایمنی، درمان‌های پزشکی و سایر متغیرهای منفی اجازه دهد.

دکتر فالتاس و تیمش نقش خاص APOBEC3G را در سرطان مثانه نشان دادند

یک مطالعه جدید توسط تیمی از محققان به رهبری دکتر فالتاس، از جمله نویسنده اول دکتر ویسی لیو، نقش APOBEC3G را در سرطان مثانه با آزمایش‌های مستقیم علت و معلولی توضیح داد.

از آنجایی که موش ها فاقد آنزیم انسانی APOBEC3G هستند، دانشمندان ژن تنها آنزیم APOBEC3 مانند موش را با ژن APOBEC3G انسانی جایگزین کردند.

محققان دریافتند که این موش‌های APOBEC3G نسبت به موش‌هایی که ژن APOBEC (53 درصد مبتلا به سرطان) جایگزین نشده بود، بسیار بیشتر در معرض ابتلا به 76 درصد از این نوع سرطان بودند و زمانی که در معرض یک ماده شیمیایی که سرطان مثانه را افزایش می‌دهد، از بین رفتند. مواد سرطان زا موجود در دود سیگار را تقلید می کند.

علاوه بر این، همه موش‌های فقط حذفی پس از یک دوره 30 هفته‌ای مشاهده شدند، در حالی که تنها حدود یک سوم موش‌های APOBEC3G بر اثر سرطان درگذشتند.

محققان وقتی متوجه شدند که APOBEC3G در سلول‌های موش در هسته وجود دارد، شوکه شدند. هسته مکانی است که DNA سلولی با تکنیک معروف به “برش نوری” در آن نگهداری می شود. علاوه بر این، تومورهای مثانه موش‌های APOBEC3G دو برابر تعداد جهش‌ها نسبت به تومورهای موش‌های حذفی داشتند.

این به تلاش‌های آینده برای هدایت تکامل تومور اطلاع می‌دهد

با نگاشت دقیق امضای جهش APOBEC3G به ژنوم تومور، تیم دکتر لیو به نتایج چشمگیری دست یافتند – شواهد فراوانی مبنی بر اینکه این آنزیم مستقیماً مسئول افزایش نرخ بدخیمی و مرگ و میر در موش ها است.

به طور بی سابقه ای، آنها مشخصات ژنتیکی مشخصی را در این تومورهای ایجاد شده توسط APOBEC3G به تنهایی مشاهده کردند. یکی که با سایر اعضای خانواده متفاوت است.

در نهایت، در پایگاه داده DNA تومور انسان – اطلس ژنوم سرطان، محققان به دنبال امضای جهشی APOBEC3G بودند. آنها به نتایج شگفت انگیزی دست یافتند که این جهش ها در سرطان مثانه رایج هستند و می توانند بدترین عواقب را به همراه داشته باشند.

برای نتیجه گیری، این یافته های هشدار دهنده به تحقیقات آینده برای هدایت یا محدود کردن تکامل تومور کمک می کند. این را می توان با هدف قرار دادن آنزیم های APOBEC3 با داروهای مناسب انجام داد.