تشخیص زودهنگام و مهار سرطان با سیگنال‌های بیوالکتریک

تشخیص زودهنگام و مهار سرطان با سیگنال‌های بیوالکتریک

 اختلال در سیگنال‌های بیوالکتریکی که وظیفه کنترل رشد و تکثیر سلولی را به عهده دارند، باعث ایجاد سرطان شده و برگرداندن این سیگنال‌ها به حالت عادی می‌تواند روند گسترش سلول‌های سرطانی را مهار کند.

 

محبوبه عمیدی: زیست‌شناسان دانشگاه تافتز موفق به کشف سیگنال بیوالکتریکی شده‌اند که می‌تواند سلول‌هایی را که دارند سرطانی می‌شوند از سلول‌های دیگر متمایز کند. علاوه بر این تحقیقات آنها نشان می‌دهد می‌توان با تغییر بار الکتریکی غشای این سلول‌ها سرعت گسترش تومور را به شکل قابل‌توجهی کاهش داد.

به گزارش ساینس دیلی، بروک چرنت، دانشجوی دکترای زیست‌شناسی همراه با مایکل لوین که استاد زیست‌شناسی و مدیر مرکز زیست‌شناسی تکاملی است، موفق به این کشف تازه شده‌اند. لوین می‌گوید: «خبر تازه اینکه ما یک راه بیوالکتریک برای شناخت زودهنگام سرطان کشف کرده‌ایم. تحقیقات ما نشان می‌دهد این سیگنال‌های الکتریکی هستند که به سلول می‌گویند باید چه کاری را انجام دهد. تغییرات ولتاژ تنها علامت ظهور سرطان نیست، بلکه هدایت و کنترل ظهور آن را در سلول نیز به عهده دارد».

سیگنال‌های بیوالکتریک بخش مهمی از مکانیسم کنترل و تنظیم سلولی را تشکیل می‌دهند که بر رشد و تقسیم سلول‌ها نظارت می‌کند. به همین دلیل چرنت و لوین بررسی این سیگنال‌ها را در سلول‌های سرطانی که به بدن نوزاد قورباغه انتقال داده بودند، آغاز کردند.

محققان دانشگاه تافتز در پژوهش پیشین خود نشان داده بودند چطور تغییر ولتاژ غشای سلولی می‌تواند در رفتارهای متعدد سلول از تکثیر سلولی، مهاجرت و شکل آن در محیط زنده گرفته تا القای تغییرات و بازسازی در محیط‌های آزمایشگاهی مؤثر باشد. آنها این تحقیق تازه را بر مبنای این فرضیه آغاز کردند که سرطان با ایجاد اختلال در این شبکه بیوالکتریک که هماهنگ‌سازی فرایند رشد و تکثیر طبیعی سلول‌ها را به عهده دارد، شروع می‌شود.

 

سلول‌های سرطانی، سیگنال بیوالکتریک اختصاصی دارند

محققان برای بررسی این فرضیه آنکوژن‌ها (ژن‌های تومورزا) را به بدن نوزاد قورباغه‌ تزریق کردند. آنها برای این کار از mRNA (ار.ان.ای پیام‌رسان) استفاده کردند که می‌توانست آنکوژن‌های انسانی شناخته‌شده متعددی مانند Gli1، KrasG12D و Xrel3 را کد کند. بدن نوازادان قورباغه‌ای که این ژن‌های تومورزا را دریافت کرده بود، شروع به تکثیر غیرعادی سلول‌های سرطانی کرد و تومورهای مرتبط با ملانوما، سرطان خون و سرطان ریه در انسان و تومور بدخیم بافت عضلانی مخطط که اغلب کودکان را درگیر می‌کند، در آن دیده شد.

نوزاد قورباغه مبتلا به سرطان

توضیح عکس: منطقه تومور در این نوزاد قورباغه با قرمز فلورسنس علامت گذاری شده تا به سادگی قابل ردیابی باشد

آنالیز این سلول‌های سرطانی زیر میکروسکوپ فلورسنت و با استفاده از رنگ‌های حساس به ولتاژ غشای سلولی نتیجه جالب‌توجهی را به دنبال داشت. غشای سلول‌های منطقه تومور نسبت به سلول‌های سالم اطرافشان در وضعیت دپولاریزه (از دست دادن قطبیت) قرار داشت و به همین دلیل به سادگی قابل‌تفکیک بود.

 

تغییر سیگنال‌های الکتریکی برای به کنترل درآوردن تومور

پژوهش محققان دانشگاه تافتز دستاورد جالب دیگری نیز به همراه داشت. تغییر سیگنال‌های الکتریکی در منطقه تومور می‌توانست رشد غیرعادی سلول‌های سرطانی را مهار کرده و تحت کنترل دربیاورد. لوین می‌گوید: «فرض را بر این گذاشتیم که تغییر ولتاژ غشای سلول‌های سرطانی می‌تواند ژن‌های تومورزا را مهار کند و خوب! حدس‌مان درست بود».

او و همکارانش برای بی‌اثر کردن وضعیت دپولاریزه در این سلول‌ها ار.ان.ای پیام‌رسانی را که می‌توانست ایجاد کانال‌های یونی خاصی را در غشای سلول کد کند و در نهایت باعث افزایش پتانسیل غشا شود به آنها تزریق کردند.

بررسی منطقه تومور در نوزادان قورباغه‌ای که این تزریق دوم را دریافت کرده بودند، نشان می‌داد سرعت گسترش سرطان در آنها نسبت به گروهی که تنها تزریق اول را دریافت کرده بود، به‌ شکل قابل‌توجهی کمتر شده است.

سه شنبه   08/12/91        10:13     خبرآنلاین

ارسال برای یک دوست
۰ ۰ آیا این خبر را می پسندید؟
نظر دهید
CAPTCHA Image reload
لطفا عبارتی که در تصویر بالا می بینید را وارد نمایید.