کشف ارتباط تلومرها با میتوکندری؛ گشایشی تازه برای درمان سرطان
در این مقاله
تلومرها بخش‌هایی در انتهای بسته‌های حاوی اطلاعات ژنتیکی ما، یعنی DNA ، هستند؛ این بسته‌ها همان کروموزوم‌ها هستند و تلومرها کارکرد ویژه‌ای دارند که تکثیر مجدد سلول‌ها با حفظ اطلاعات ژنتیکی را ممکن می‌سازد. تلومرها برای جلوگیری از ازدست‌رفتن اطلاعات ژنتیکی انتهای کروموزوم‌ها هنگام تکثیر سلول، کوتاه می‌شوند و محافظت می‌شوند. طول تلومرها با افزایش سن و ادامه تکثیر سلول‌ها کاهش می‌یابد. وقتی تلومرها بسیار کوتاه می‌شوند، برای حفظ اطلاعات ژنتیکی، تکثیر سلول متوقف می‌شود و سلول به سوی مرگ برنامه‌ریزی‌شده می‌رود.
در زیر، ساختار مولکولی تلومرها به‌اختصار نشان داده شده است.
کشف شد که تلومرها با میتوکندری گفت‌وگو می‌کنند
تلومرها در سرطان و پیری اهمیت ویژه‌ای دارند. پژوهش‌های علمی بسیاری، مرگ سلولی و پیدایش بیماری‌هایی مانند سرطان را در ارتباط با کوتاه شدن تلومرها نشان داده‌اند. پژوهش تازه‌ای که موضوع این نوشته است نشان داد وقتی تلومرها بسیار کوتاه می‌شوند، با میتوکندری، نیروگاه سلول، ارتباط برقرار می‌کنند. این ارتباط مجموعه پیچیده‌ای از مسیرهای پیام‌رسانی را فعال و پاسخی التهابی آغاز می‌کند که سلول‌های مستعد سرطانی شدن را از بین می‌برد. یافته‌های این مطالعه ممکن است راه‌های تازه‌ای برای پیشگیری و درمان سرطان و نیز طراحی درمان‌های بهتر برای تعدیل پیامدهای زیان‌بار پیری فراهم کند.
به‌طور خلاصه، در سلول‌های طبیعی، تلومرها با هر تقسیم کوتاه می‌شوند و وقتی بسیار کوتاه شوند، پیامی به میتوکندری می‌رسد. این پیام پاسخ التهابی ویژه‌ای را فعال می‌کند و باعث می‌شود سلول پیش از سرطانی شدن بمیرد.
اما در سلول‌های سرطانی، سازوکارهای سلولی گوناگونی مانع کوتاه شدن تلومرها می‌شوند. یکی از مهم‌ترین عوامل این سازوکارها آنزیمی به نام تلومراز است. تلومراز آنزیمی است که طول تلومرهای انتهای کروموزوم را حفظ و آن‌ها را نوسازی می‌کند. در سلول‌های سرطانی، فعالیت تلومراز معمولاً افزایش یافته است و این امر به سلول اجازه می‌دهد از کوتاه شدن تلومر جلوگیری کند و پیوسته تکثیر شود.
همچنین برخی سلول‌های سرطانی برای ترمیم آسیب DNA ناشی از کوتاه شدن تلومرها، سازوکارهای ترمیم آسیب دارند. این سازوکارها با جلوگیری از اختلال در اطلاعات ژنتیکی سلول، تکثیر مداوم آن و در نتیجه تحریک شکل‌گیری سرطان را ممکن می‌سازند.
به گفته پژوهشگران، تلومرها و میتوکندری در فرایندهای سلولی‌ای که سلول‌های بالقوه سرطان‌زا را می‌کشند، آشکارا هم‌افزایی دارند.
وقتی تلومرها تا حدی کوتاه می‌شوند که دیگر نمی‌توانند کروموزوم‌ها را از آسیب محافظت کنند، نوعی سیگنال «بحران سلولی» داده می‌شود و سلول‌ها می‌میرند. این فرایند طبیعی سودمند، سلول‌های دارای تلومرهای بسیار کوتاه و ژنوم‌های ناپایدار را حذف می‌کند و به‌عنوان سدی قوی در برابر شکل‌گیری سرطان شناخته می‌شود.
یان کارلسدر و جو نصور، نویسنده اصلی مطالعه، پیش‌تر نیز کشف کرده بودند که سلول‌های دچار بحران با فرایندی که بدن در آن خود را از سلول‌های آسیب‌دیده رها می‌کند، به نام اتوفاژی ، از بین می‌روند.
یان کارلسدر از دانشمندان پیشگام جهان در زمینه تلومر و سرطان است. یکی از پژوهش‌های پیشین او را در این نوشته معرفی کرده بودیم: آیا حذف سازوکارهای محافظ تلومر می‌تواند قدرت شیمی‌درمانی را افزایش دهد؟
در این مطالعه، پژوهشگران می‌خواستند دریابند وقتی تلومرها بیش از حد کوتاه می‌شوند، مرگ سلولی چگونه رخ می‌دهد. برای این منظور، فیبروبلاست‌های انسانی را از نظر ژنتیکی غربال کردند و مسیرهای تشخیص ایمنی و پیام‌رسانی التهابی مهم در مرگ سلولی را کشف کردند. به‌ویژه مشخص شد مولکول‌های RNA منتشرشده از تلومرهای کوتاه، حسگرهای ایمنی ZBP1 و MAVS را در سطح بیرونی میتوکندری فعال می‌کنند.
یافته‌ها ارتباط‌های مهم میان تلومرها، میتوکندری و التهاب را نشان می‌دهند. همچنین روشن می‌کنند که سلول‌ها چگونه می‌توانند از بحران جان سالم به در ببرند و از تخریب بگریزند و وقتی این فرایند سلولی درست کار نکند، سرطانی شوند.
موضوع مرتبط: کشف چگونگی نوسازی سلول‌های عضلانی با ورزش؛ میتوفاژی
ارتباط تلومرها، میتوکندری و التهاب؛ درک ما از زیست‌شناسی سرطان و پیری در حال گسترش است
در نتیجه، تلومرها، میتوکندری و التهاب، سه ویژگی پیری هستند که اغلب جداگانه بررسی می‌شوند. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد تلومرها در شرایط تنش می‌توانند با فرستادن پیام RNA به میتوکندری موجب التهاب شوند. این یافته‌ها تأکید می‌کند که برای درک بهتر فرایند پیری و افزایش طول عمر سالم انسان، باید تعامل تلومرها، میتوکندری و التهاب بررسی شود.
جو نصور درباره پژوهش‌هایشان چنین اظهار نظر کرد:
«شکل‌گیری سرطان فرایندی ساده نیست. فرایندی چندمرحله‌ای است که به دگرگونی‌ها و تغییرات فراوان در سراسر سلول نیاز دارد. درک بهتر مسیرهای پیچیده‌ای که تلومرها و میتوکندری را به هم مرتبط می‌کنند، ممکن است در آینده در توسعه درمان‌های تازه سرطان نقش داشته باشد.»
پژوهشگران قصد دارند در مرحله بعد، پایه مولکولی این مسیرها را بیشتر بررسی کنند و ظرفیت هدف قرار دادن آن‌ها را برای پیشگیری یا درمان سرطان بشناسند.
منابع
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بازخورد شما به بهبود محتوای ما کمک می‌کند.
نظرهای خوانندگان
نظر خود را بنویسید
نام و دیدگاه شما فقط پس از تأیید مدیر منتشر می‌شود. نشانی ایمیل شما هرگز به بازدیدکنندگان نمایش داده نمی‌شود.
اولین نظر را شما بنویسید.