کشف یک پروتئینِ سرکش در بدن که با سرطان مبارزه می کند

به گزارش اول فارس  یک پروتئین سرکش، شبکه انرژی سرطان را قطع کرد و محققان دانشکده پزشکی دانشگاه دوک(Duke) به تازگی از نحوه آن مطلع شده‌اند.

به نقل از دانشکده پزشکی دوک در یک مطالعه جدید که توسط دکتر «هوی کان لین»(Hui-Kuan Lin)، سرطان‌شناس دانشگاه دوک انجام شد، دانشمندان نقشی را که قبلاً شناسایی نشده بود، برای پروتئین «ALDH4A1» در تولید انرژی سلولی شناسایی کردند.

دانشمندان امیدوارند با مختل کردن منبع انرژی، جلوی پیشرفت سرطان را بگیرند.

(DURHAM، کارولینای شمالی) پژوهشی در دانشکده پزشکی دانشگاه دوک، درک دانشمندان از چگونگی تولید انرژی در سلول‌های ما و مقابله با سرطان را متحول می‌کند.

این مطالعه که در نشریه‌ی Nature Cell Biology منتشر شده و سرپرستی آن را پژوهشگر سرطان، دکتر هوی-کوان لین، بر عهده داشته است، نقش غیرمنتظره‌ای را برای پروتئین ALDH4A1 در تولید انرژی آشکار می‌کند. در غیاب این پروتئین، سلول‌ها به حالت بقایی تغییر می‌کنند که با رشد سرطان مرتبط است.

این کشف نه تنها درک علمی از متابولیسم سلولی را دگرگون می‌کند، بلکه به هدف درمانی جدید و امیدوارکننده‌ای برای سرطان اشاره دارد.

دکتر لین، نویسنده ارشد این مطالعه و استاد و مدیر تحقیقات سرطان پروستات در دپارتمان آسیب‌شناسی و استاد فارماکولوژی و زیست‌شناسی سرطان در دانشکده پزشکی دوک، می‌گوید: «با مرتبط کردن ALDH4A1 هم به تولید انرژی و هم به سرکوب تومور، درک روشن‌تری از چرایی رفتار سلول‌های سرطانی پیدا کرده‌ایم.»

در قلب این کشف، پیرووات قرار دارد، مولکولی که به تامین انرژی سلول‌ها کمک می‌کند. پیرووات زمانی تولید می‌شود که بدن گلوکز را تجزیه می‌کند و نقش کلیدی در تولید انرژی دارد. اما برای اینکه پیرووات عملکرد خود را انجام دهد، ابتدا باید وارد میتوکندری شود—که اغلب نیروگاه‌های سلول نامیده می‌شوند—جایی که چرخه‌ی TCA را تغذیه می‌کند، فرآیندی که انرژی تولید می‌کند.

این انتقال به حامل پیرووات میتوکندریایی (MPC) متکی است، سیستمی که از دو پروتئین، MPC1 و MPC2، تشکیل شده است. تا کنون، دانشمندان بر این باور بودند که این‌ها تنها پروتئین‌های دخیل هستند. اما محققان دوک کشف کرده‌اند که ALDH4A1 جزء سوم حیاتی است. این پروتئین به تثبیت و حفظ کمپلکس فعال MPC کمک می‌کند و اطمینان می‌دهد که پیرووات به جایی که باید برود، می‌رس

پژوهشگر آسیب‌شناسی، هوی-کوان لین، دکترای تخصصی، که همچنین به عنوان استاد داروشناسی و زیست‌شناسی سرطان در آزمایشگاه خود در دانشکده پزشکی دانشگاه دوک خدمت می‌کند.

بدون ALDH4A1، این سیستم از کار می‌افتد. پیرووات نمی‌تواند به میتوکندری برسد و سلول‌ها را مجبور به ورود به حالت بقا می‌کند. در مطالعه جدید، محققان نشان می‌دهند که ALDH4A1 با جلوگیری از تغییر سلول‌ها به یک فرآیند انرژی پشتیبان و کم‌بازده‌تر به نام اثر واربورگ که اغلب در سلول‌های سرطانی دیده می‌شود، به عنوان یک سرکوب‌کننده تومور عمل می‌کند.

لین، عضو مؤسسه سرطان دوک، گفت: «مطالعه ما مبنای مولکولی این موضوع را فراهم می‌کند که چرا سلول‌های سرطانی اغلب فعالیت میتوکندریایی معیوب نشان می‌دهند.»

ALDH4A1 بخشی از خانواده آنزیم‌های متابولیسم پرولین است. او گفت: «بسیاری از سرطان‌های انسانی کاهش ALDH4A1 را نشان می‌دهند و بیمارانی که سطح ALDH4A1 پایین‌تری دارند، معمولاً نتایج بقای بدتری دارند.»

لین این مطالعه را در حالی آغاز کرد که رهبری تیم تحقیقاتی در دانشگاه ویک فارست را بر عهده داشت. پس از پیوستن به هیئت علمی دانشگاه دوک در مه ۲۰۲۳، او و تیمش این کار را به پایان رساندند.

محققان در آزمایش‌های آزمایشگاهی با استفاده از سلول‌های سرطان کبد انسان و سلول‌های 3T3 موش نشان دادند که از دست دادن ALDH4A1 باعث تحریک تغییر سلولی و توسعه تومور می‌شود. در مقابل، افزایش فعالیت MPC با بیان بیش از حد ALDH4A1 رشد تومور را کند یا متوقف کرد.

دانشمندان امیدوارند با هدف قرار دادن این پروتئین، درمان‌هایی را توسعه دهند که بتواند منبع انرژی سرطان را مختل کرده و آن را در مسیر خود متوقف کند.

نویسندگان این مطالعه عبارتند از: چه-چیا هسو، چی-یون وانگ، راجش کومار منه، ژن کای، واسودوارائو پنوگورتی، راجنی کانت؛ لینگ بای؛ بو-سیونگ-پان؛ تینگجین چن؛ یوان-رو چن؛ هسین-ان وو؛ یان جین؛ هایوی گو؛ و چیا-یانگ لی.

این مطالعه تا حدی توسط مؤسسات ملی بهداشت (R01CA256158، R01CA248037 و R01CA270617) تأمین مالی شده است.

بیشتر بخوانید:

۱۰ باید و نباید در اتاق خواب که زن و شوهر باید بدانند

دانشگاه دوک، واقع در دورهام، کارولینای شمالی، یک دانشگاه تحقیقاتی خصوصی است که در سال ۱۸۳۸ تأسیس شده و به طور مداوم در بین ۲۰ دانشگاه برتر جهان قرار دارد. این دانشگاه به دلیل برنامه‌های قوی خود در رشته‌های مختلف از جمله پزشکی، حقوق، تجارت و مهندسی مشهور است و دارای یک پردیس وسیع با امکانات پیشرفته و بیش از ۴۰۰ سازمان دانشجویی فعال است که زندگی اجتماعی پر جنب و جوشی را برای دانشجویان فراهم می‌کند. دانشگاه دوک با تعهد قوی به پژوهش و خدمات اجتماعی، به طور مداوم در رتبه‌بندی‌های ملی و جهانی در جایگاه‌های بالایی قرار دارد و به عنوان یکی از معتبرترین موسسات آموزش عالی در ایالات متحده شناخته می‌شود. شعار این دانشگاه “Eruditio et Religio” به معنای “دانش و دین” است./لم/