پروتئینی که در مبارزه با سرطان مؤثر است

بر اساس گزارشی از خبرآنلاین، یک پروتئین منحرف، شبکه انرژی سلول‌های سرطانی را تحت تأثیر قرار داده و پژوهشگران دانشکده پزشکی دانشگاه دوک (Duke) به تازگی به روش این تأثیر پی برده‌اند.

ایسنا در گزارشی اعلام کرد: در مطالعه‌ای جدید که به رهبری دکتر «هوی کان لین» (Hui-Kuan Lin)، متخصص سرطان در دانشگاه دوک انجام شده است، دانشمندان به نقش ناشناخته‌ای برای پروتئین «ALDH۴A۱» در تولید انرژی سلولی دست یافته‌اند.

عدم وجود این پروتئین منجر به وارد شدن سلول‌ها به وضعیت متابولیکی بقا می‌شود که معمولاً با فرآیندهای سرطانی مرتبط است.

این کشف نه تنها نظریات قدیمی درباره انتقال انرژی در میتوکندری را زیر سؤال می‌برد، بلکه «ALDH۴A۱» را به عنوان هدفی جدید و امیدوارکننده برای درمان سرطان معرفی می‌کند.

دکتر لین، نویسنده اصلی این پژوهش و استاد آسیب‌شناسی، داروسازی و بیولوژی سرطان در دانشگاه دوک اظهار داشت: با پیوند زدن ALDH۴A۱ به تولید انرژی و سرکوب تومور، درک بهتری از رفتار سلول‌های سرطانی به دست آورده‌ایم.

نقش پیرووات در تولید انرژی

نکته کلیدی در این تحقیق، پیرووات (Pyruvate) است؛ یک مولکول متابولیکی اساسی که به هنگام تجزیه گلوکز در بدن تولید می‌شود. پیرووات در فرآیند تولید انرژی اهمیت ویژه‌ای دارد، اما برای این که به طور مؤثر عمل کند، باید به میتوکندری وارد شود، که به عنوان نیروگاه سلول شناخته می‌شود و چرخه «تری‌کربوکسیلیک اسید» (TCA) را به راه می‌اندازد.

انتقال این مولکول توسط حامل پیرووات میتوکندری (MPC) انجام می‌گیرد، یک مجموعه که به طور سنتی شامل دو پروتئین MPC۱ و MPC۲ تصور می‌شود.

با این حال، تیم تحقیقاتی دانشگاه دوک پروتئین ALDH۴A۱ را به عنوان یک جزء کلیدی سوم شناسایی کرده است. این پروتئین به تثبیت ترکیب MPC کمک کرده و از انتقال مؤثر پیرووات به میتوکندری اطمینان حاصل می‌کند.

در غیاب ALDH۴A۱، این مکانیزم انتقال مختل می‌شود. پیرووات نمی‌تواند به میتوکندری دست یابد و این امر سلول‌ها را مجاب می‌کند تا به حالت بقا پیش بروند، حالتی که با اثر واربورگ (Warburg) مشخص می‌شود و یک مسیر انرژی غیر مؤثر است که معمولاً با پیشرفت سرطان در ارتباط است.

این پژوهش نقش ALDH۴A۱ را به عنوان یک سرکوب‌کننده تومور، با جلوگیری از این تغییرات متابولیکی بارز می‌سازد.

لین، یکی از اعضای مؤسسه سرطان دانشگاه دوک، در بیانیه‌ای مطبوعاتی گفت: پژوهش ما مبنای مولکولی نیاز به درک چرایی عدم کارایی میتوکندری در سلول‌های سرطانی را روشن می‌کند.

پروتئین ALDH۴A۱ جزء خانواده آنزیم‌های متابولیک پرولین محسوب می‌شود.

وی همچنین اظهار داشت: بسیاری از انواع سرطان در انسان دچار فقدان ALDH۴A۱ هستند و بیمارانی که سطح ALDH۴A۱ کمتری دارند، احتمال بقای کمتری دارند.

هدف جدیدی برای درمان سرطان

لین این پژوهش را در زمان تصدی خود به عنوان سرپرست یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه ویک فارست (Wake Forest) آغاز کرد و پس از پیوستن به دانشکده پزشکی دانشگاه دوک در ماه مه ۲۰۲۳، ادامه داد و در نهایت پروژه را به سرانجام رساند.

محققان از طریق آزمایش‌های آزمایشگاهی شامل سلول‌های سرطانی کبدی انسانی و سلول‌های فیبروبلاست ۳T۳ موش نشان دادند که فقدان ALDH۴A۱، فرآیند تغییر سلولی را تسریع کرده و توسعه تومور را تسهیل می‌کند. در مقابل، تقویت فعالیت حامل پیرووات میتوکندری (MPC) با بیان بیش از حد ALDH۴A۱، نشان‌دهنده کاهش چشمگیر رشد تومور یا جلوگیری از آن است.

این نتایج نشان می‌دهد که ALDH۴A۱ در تنظیم متابولیسم سلولی و سرکوب تومور نقش کلیدی ایفا می‌کند.

هدف دانشمندان با تمرکز بر این پروتئین، توسعه استراتژی‌های نوین درمانی برای سرطان است که می‌تواند مسیرهای انرژی سلول‌های سرطانی را مختل کرده و به تبع آن رشد و پیشرفت آن را متوقف کند.

این پژوهش در مجله Nature Cell Biology منتشر شده است.

۲۲۳۲۱۷