اكتشاف تواصل التيلوميرات مع الميتوكوندريا – أفق جديد لعلاج السرطان

التيلوميرات، التي تقع في أطراف الحزم الحاملة لمعلوماتنا الجينية، أي DNA الذي يُحزم في نهايات الكروموسومات، هي الأجزاء الموجودة هناك ولها وظيفة خاصة تتيح إعادة تكاثر الخلايا مع حفظ معلوماتها الجينية. وتقصر التيلوميرات وتُصان لمنع فقدان المعلومات الجينية عند أطراف الكروموسومات أثناء التكاثر. وتتناقص أطوالها مع التقدم بالعمر واستمرار تكاثر الخلايا. وعندما تصبح قصيرة جداً، يُوقف التكاثر لحفظ المعلومات الجينية وتدخل الخلية الموت المبرمج.

اكتُشف أن التيلوميرات تتحدث إلى الميتوكوندريا

للتيلوميرات أهمية خاصة في السرطان والشيخوخة. وكشفت أبحاث علمية عديدة موت الخلايا ونشوء أمراض كالسرطان المرتبطين بقصر التيلوميرات. وأظهر البحث الجديد موضوع مقالنا أنها عندما تقصر جداً تتواصل مع الميتوكوندريا، مركز طاقة الخلية، ويُطلق هذا التواصل سلسلة معقدة من مسارات الإشارات، ويبدأ استجابة التهابية تقضي على خلايا قد تتحول إلى سرطانية. وقد تفتح النتائج طرقاً جديدة للوقاية من السرطان وعلاجه وتصميم علاجات أفضل لموازنة عواقب الشيخوخة الضارة.

باختصار، تقصر التيلوميرات مع كل انقسام في الخلايا الطبيعية، وعندما تصبح قصيرة جداً تُرسل رسالة إلى الميتوكوندريا. وتحفز الرسالة استجابة التهابية خاصة تؤدي إلى موت الخلية قبل تحولها إلى سرطانية.

أما الخلايا السرطانية فلديها آليات خلوية مختلفة تمنع قصر التيلوميرات. ومن أهم عناصر هذه الآليات إنزيم يُسمى التيلوميراز بهذا الاسم. وهو إنزيم يحافظ على طول التيلوميرات عند أطراف الكروموسومات ويجددها. في الخلايا السرطانية، يكون نشاط التيلوميراز مرتفعاً عادة، مما يتيح للخلية منع قصر التيلوميرات ومواصلة التكاثر.

كما تمتلك بعض الخلايا السرطانية آليات لإصلاح أضرار DNA الناجمة عن قصر التيلوميرات. وتمنع هذه الآليات تدهور معلومات الخلية الجينية، فتتيح تكاثرها المستمر وبالتالي تحفيز نشوء السرطان.

وفق الباحثين، فإن التيلوميرات والميتوكوندريا، تتآزران بوضوح في العمليات الخلوية التي تقتل الخلايا المحتمل تسببها بالسرطان.

عندما تقصر التيلوميرات إلى درجة لا تعود معها قادرة على حماية الكروموسومات من الضرر، يُطلق نوع من «الأزمة الخلوية» كإشارة، وتموت الخلايا. وهذه العملية الطبيعية المفيدة تزيل الخلايا ذات التيلوميرات القصيرة جداً والجينومات غير المستقرة، ومن المعروف أنها حاجز قوي أمام تشكل السرطان.

سبق أن اكتشف يان كارلسيدر والمؤلف الرئيسي للدراسة جو نصور أن الخلايا في الأزمة تُزال بعملية يتخلص فيها الجسم من الخلايا المتضررة، وتُسمى الالتهام الذاتي بهذا الاسم.

يان كارلسيدر من العلماء الرواد عالمياً في التيلوميرات والسرطان. وسبق أن عرضنا إحدى دراساته في مقالنا التالي: هل يمكن أن تزيد إزالة الآليات الحامية للتيلوميرات قوة العلاج الكيميائي؟

أراد الباحثون في هذه الدراسة كشف كيفية موت الخلايا عندما تصبح التيلوميرات قصيرة للغاية. ولهذا مسحوا جينياً خلايا بشرية هي الأرومات الليفية، واكتشفوا مسارات استشعار مناعي وإشارات التهابية مهمة أثناء موت الخلايا. ووُجد خصوصاً أن جزيئات RNA المنبعثة من التيلوميرات القصيرة تنشط مستشعرين مناعيين يُسميان ZBP1 وMAVS على سطح الميتوكوندريا الخارجي.

تُظهر النتائج روابط مهمة بين التيلوميرات والميتوكوندريا والالتهاب. وتبرز أيضاً كيف تتجاوز الخلايا الأزمات (فتتفادى التخريب)، وكيف قد تصبح سرطانية عندما لا تعمل هذه العملية الخلوية بصورة سليمة.

الرابط بين التيلوميرات والميتوكوندريا والالتهاب – يتطور فهمنا لبيولوجيا السرطان والشيخوخة

في الختام، فإن التيلوميرات والميتوكوندريا والالتهاب، التي تُدرس غالباً كل على حدة، ثلاث سمات للشيخوخةهي هذه السمات. وتُظهر نتائج الدراسة أن التيلوميرات قد تسبب التهاباً بإرسال رسالة RNA إلى الميتوكوندريا في حالات الإجهاد. وتؤكد ضرورة دراسة تفاعلات التيلوميرات والميتوكوندريا والالتهاب لفهم الشيخوخة بصورة أفضل وإطالة العمر الصحي للبشر.

وجاء تعليق جو نصور عن أعمالهم كما يلي:

«نشوء السرطان ليس عملية بسيطة. بل عملية متعددة الخطوات تتطلب تحولات وتغيرات كثيرة في أنحاء الخلية. وقد يؤدي فهم المسارات المعقدة التي تربط التيلوميرات والميتوكوندريا بصورة أفضل دوراً في تطوير علاجات سرطان جديدة مستقبلاً».

يخطط الباحثون في المرحلة التالية لدراسة الأساس الجزيئي لهذه المسارات بصورة أعمق واستكشاف إمكان استهدافها للوقاية من السرطان أو علاجه.