به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، درمان سرطان گاهی اوقات می‌تواند شبیه بازی موش و چکش باشد. (به وضعیتی گفته می‌شود که باید چرخه‌ای تکراری و بی‌ثمر از وظایف را انجام داد، اما رفع موفقیت‌آمیز مشکل اول فقط به بروز همان مشکل صرفاً در جایی دیگر منتهی می‌شود). این بیماری می‌تواند به درمان مقاوم شود و پزشکان هرگز نمی‌دانند چه زمانی، کجا و چه مقاومتی ممکن است ظاهر شود و آن‌ها را یک قدم عقب تر بگذارند. اما تیمی ‌به رهبری محققان در ایالت پن، راهی برای برنامه‌ریزی مجدد تکامل بیماری و طراحی تومورهایی یافته‌اند که درمان آسان‌تری دارند. آن‌ها یک مدار ژنتیکی مدولار ایجاد کردند که سلول‌های سرطانی را به یک اسب تروا تبدیل می‌کند و باعث می‌شود سلول‌های سرطانی مقاوم به دارو در مجاورت خود تخریب شده و از بین بروند. این مدار که در رده‌های سلولی انسانی و موش‌ها به عنوان اثبات مفهوم آزمایش شد، طیف وسیعی از مقاومت را پیشی گرفت. این یافته‌ها در مجله Nature Biotechnology منتشر شد. محققان همچنین یک درخواست موقت برای ثبت اختراع فناوری توصیف شده در مقاله ارائه کردند.

درباره مطالعه

جاستین پریچارد، دانشیار مهندسی بیومدیکال و نویسنده ارشد در این مقاله گفت: "این ایده از ناامیدی به وجود آمد. ما در توسعه روش‌های درمانی جدید برای درمان سرطان کار بدی انجام نمی‌دهیم، اما چگونه می‌توانیم به درمان‌های بالقوه برای سرطان‌های دیررس بیشتر فکر کنیم؟ محرک‌های ژنی انتخاب یک الگوی جدید قدرتمند برای درمان ضد سرطان هدایت شده توسط تکامل است. من این ایده را دوست دارم که می‌توانیم از تکامل اجتناب ناپذیر تومور علیه آن استفاده کنیم. داروهای سرطان شخصی سازی شده جدیدتر اغلب شکست می‌خورند، نه به این دلیل که درمان‌ها خوب نیستند، بلکه به دلیل تنوع و ناهمگونی ذاتی سرطان. حتی اگر درمان خط مقدم موثر باشد، در نهایت مقاومت ایجاد می‌شود و دارو از کار می‌افتد و به سرطان اجازه بازگشت می‌دهد. سپس پزشکان خود را در نقطه اول می یابند و این روند را با یک داروی جدید تکرار می‌کنند تا زمانی که مقاومت دوباره ظاهر شود. این چرخه با هر درمان جدید تشدید می‌شود تا زمانی که هیچ گزینه دیگری در دسترس نباشد. شما دارید یک بازی موش و چکش را انجام می‌دهید و  نمی‌دانید کدام موش قرار است در ادامه ظاهر شود،( نمیدانید چه پیش می آید) بنابراین نمی‌دانید بهترین دارو برای درمان تومور چیست." همچنین اسکات لیگو، محقق فوق دکتری در مهندسی پزشکی و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: " ما همیشه یک قدم عقب هستیم و آماده نیستیم. محققان متعجب بودند که آیا در عوض، می‌توانند یک قدم جلوتر باشند. آیا آن‌ها به طور بالقوه می‌توانند مکانیسم‌های مقاومت را قبل از اینکه سلول‌های سرطانی فرصتی برای تکامل و ظهور غیرمنتظره پیدا کنند، از بین ببرند؟ آیا آن‌ها می‌توانند یک موش خاص را مجبور کنند که روی تخته بیرون بیاید، و با چکشی روبه رو شود که این را ترجیح می‌دهد و آماده مبارزه است؟ (منظور این است که آیا می‌توان باعث شد سرطان خود را نشان دهد و با آن مقابله کرد یا خیر.)

EGFR

چیزی که به عنوان یک آزمایش فکری شروع شد، ثابت شده است که کار می‌کند. این تیم یک مدار مدولار یا درایو ژن انتخاب سوئیچ دوگانه را برای معرفی به سلول‌های سرطانی غیرکوچک ریه با جهش ژن EGFR ایجاد کردند. این جهش یک نشانگر زیستی است که داروهای موجود در بازار می‌توانند آن را هدف قرار دهند. مدار دارای دو ژن یا سوئیچ است. سویچ اول مانند یک ژن انتخاب عمل می‌کند و به محققان این امکان را می‌دهد که مقاومت دارویی را مانند یک کلید چراغ روشن و خاموش کنند. با روشن کردن سوئیچ یک، سلول‌های اصلاح شده ژنتیکی به طور موقت در برابر یک داروی خاص، در این مورد، به یک داروی سرطان ریه غیر کوچک مقاوم می‌شوند. هنگامی‌که تومور با دارو درمان می‌شود، سلول‌های سرطانی حساس به دارو از بین می‌روند و سلول‌های اصلاح‌ شده برای مقاومت و جمعیت کوچکی از سلول‌های سرطانی بومی‌ که به دارو مقاوم هستند، باقی می‌مانند. سلول‌های اصلاح ‌شده در نهایت رشد کرده و سلول‌های مقاوم بومی را از بین می‌برند و از تقویت و ایجاد مقاومت جدید جلوگیری می‌کنند. تومور حاصل عمدتاً حاوی سلول‌های اصلاح شده ژنتیکی است. هنگامی‌که کلید یک خاموش می‌شود، سلول‌ها دوباره به دارو حساس می‌شوند. سوئیچ دو محموله درمانی است. این حاوی یک ژن خودکشی است که سلول‌های اصلاح‌ شده را قادر می‌سازد تا یک سم قابل انتشار تولید کنند که می‌تواند هم سلول‌های اصلاح‌ شده و هم سلول‌های اصلاح‌ نشده همسایه را از بین ببرد. پریچارد گفت: "این نه تنها سلول‌های مهندسی شده را می‌کشد، بلکه سلول‌های اطراف، یعنی جمعیت مقاوم بومی را نیز می‌کشد. این بسیار مهم است. این جمعیتی است که می‌خواهید از شر آن خلاص شوید تا تومور دوباره رشد نکند."

نتایج مطالعه

 این تیم ابتدا جمعیت سلول‌های تومور را شبیه سازی کردند و از مدل‌های ریاضی برای آزمایش این مفهوم استفاده کردند. سپس، آن‌ها هر سوئیچ را شبیه سازی کردند، آن‌ها را به طور جداگانه در ناقل‌های ویروسی بسته بندی کردند و عملکرد آن‌ها را به صورت جداگانه در رده‌های سلولی سرطان انسان آزمایش کردند. سپس دو سوئیچ را با هم در یک مدار واحد جفت کردند و دوباره آن را آزمایش کردند. وقتی مدار ثابت کرد که در شرایط آزمایشگاهی کار می‌کند، تیم آزمایش‌ها را روی موش‌ها تکرار کرد. با این حال، تیم فقط نمی خواست بداند که مدار کار می‌کند. آن‌ها می خواستند بدانند که از هر نظر می‌تواند کار کند. آن‌ها این سیستم را با استفاده از کتابخانه‌های ژنتیکی پیچیده انواع مقاومت آزمایش کردند تا ببینند آیا محرک ژن می‌تواند به اندازه کافی قوی عمل کند تا با تمام راه‌های ژنتیکی مقاومت در جمعیت‌های سلول سرطانی مقابله کند. در نهایت کار آن‌ها نتیجه داد و تنها تعداد انگشت شماری سلول مهندسی شده می‌تواند جمعیت سلول‌های سرطانی را در اختیار گرفته و سطوح بالای ناهمگنی ژنتیکی را ریشه کن کند. پریچارد گفت که این یکی از بزرگترین نقاط قوت مقاله از نظر مفهومی و تجربی است. لیگو می‌گوید: "زیبایی این قضیه این است که ما می‌توانیم سلول‌های سرطانی را بدون اینکه بدانیم چه هستند، بدون اینکه منتظر رشد آن‌ها باشیم یا مقاومت ایجاد کنند، هدف قرار دهیم، زیرا در آن مرحله دیگر خیلی دیر شده است." محققان در حال حاضر روی چگونگی ترجمه این مدار ژنتیکی کار می‌کنند تا بتوان آن را به طور ایمن و انتخابی به تومورهای در حال رشد و در نهایت سرطان‌های متاستاتیک تحویل داد.

پایان مطلب./