به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، نوکلئوتیدهای پورین برای رشد و عملکرد سلول ضروری هستند زیرا به عنوان بلوک‌های سازنده اسید نوکلئیک، مولکول‌های سیگنال و حامل انرژی عمل می‌کنند. درمان‌هایی که سنتز آن‌ها را مهار می‌کنند، یک استراتژی قدرتمند برای ممانعت از رشد سلول‌های سرطانی ارائه می‌دهند، اما گاهی اوقات بیماران ممکن است به این داروها مقاومت نشان دهند. محققان امیدوارند که درک بهتر نحوه تولید پورین منجر به توسعه درمان‌های جدید شود. در مطالعه‌ای که اخیراً در Cell منتشر شد، محققان گزارش کردند که سلول‌های تومور در موش‌ها ممکن است مولکول‌های در حال گردش را برای حفظ استخرهای پورین خود بازیابی کنند. این یافته‌ها می‌تواند به اصلاح درمان‌های سرطان که متابولیسم نوکلئوتید را هدف قرار می‌دهند و توصیه‌های غذایی برای بیماران مبتلا به سرطان را راهنمایی کند.

حفظ نوکلئوتیدهای پورین در بافت‌ها و تومورهای طبیعی

نوکلئوتیدهای پورین برای سنتز RNA و DNA، سیگنال دهی، متابولیسم و ​​هموستاز انرژی حیاتی هستند. برای سنتز پورین‌ها، سلول‌ها از دو مسیر اصلی de novo و مسیر نجات استفاده می‌کنند:. به طور سنتی، اعتقاد بر این است که سلول‌های در حال تکثیر عمدتاً به سنتز جدید متکی هستند، در حالی که بافت‌های تمایز یافته مسیر نجات را ترجیح می‌دهند. به طور غیر منتظره، متوجه شدیم که آدنین و اینوزین موثرترین پیش سازهای در گردش برای تامین نوکلئوتیدهای پورین به بافت‌ها و تومورها هستند، در حالی که هیپوگزانتین به سرعت کاتابولیز می‌شود و در داخل بدن ضعیف نجات می‌یابد. تجزیه و تحلیل کمی متابولیک سهم مقایسه ای از سنتز نو و مسیرهای نجات را در حفظ استخرهای نوکلئوتیدی پورین در تومورها نشان می‌دهد. نکته قابل توجه، تغذیه با نوکلئوتیدهای موش باعث تسریع رشد تومور می‌شود، در حالی که مهار نجات پورین پیشرفت تومور را کند می‌کند و نقش مهم مسیر نجات را در متابولیسم تومور آشکار می‌کند. این یافته‌ها بینش‌های اساسی در مورد اینکه چگونه بافت‌ها و تومورهای طبیعی نوکلئوتیدهای پورین را حفظ می‌کنند و اهمیت نجات پورین در سرطان را برجسته می‌کنند.

شیوه تحقیقاتی

سلول‌ها سطح پورین خود را از طریق دو مسیر حفظ می‌کنند: سنتز De novo از ابتدا پورین‌ها را می‌سازد، در حالی که مسیر نجات از متابولیت‌های میانی مانند متابولیت‌های به دست آمده از رژیم غذایی استفاده می‌کند. در حالی که فرض غالب در این زمینه این است که سلول‌های در حال تکثیر، از جمله سلول‌های سرطانی، بیشتر به سنتز de novo برای حفظ عرضه پورین خود متکی هستند، هیچ مطالعه ای این سوال را در داخل بدن بررسی نکرده است. Gerta Hoxhaj ، محقق متابولیسم سرطان در موسسه تحقیقاتی مرکز پزشکی کودکان در دانشگاه تگزاس ساوت وسترن، تیمی از محققان را برای مقابله با این چالش رهبری کرد. آنها تولید پورین را در شش مدل سرطان موش، از جمله تومورهای سینه و کولون زنوگرافت دنبال کردند. آن‌ها مواد مغذی برچسب‌گذاری‌شده‌ای را به موش‌ها تزریق کردند که یا مسیر de novo یا مسیر نجات را تغذیه می‌کرد. با ردیابی چگونگی کمک این مولکول ها به پورین های جدید، آنها وابستگی سلول ها را به هر مسیر تعیین کردند. اگرچه سهم بر اساس نوع سرطان و ماده مغذی متفاوت بود، اما آنها دریافتند که هر دو مسیر تولید نقش مهم و مشابهی در تامین استخرهای پورین تومورها ایفا می کنند.

ارزیابی هر مسیر در تکثیر سلول‌های سرطانی

برای ارزیابی بیشتر اهمیت هر مسیر در تکثیر سلول‌های سرطانی، Hoxhaj و همکارانش از تداخل CRISPR-Cas9 یا RNA برای از بین بردن یک آنزیم کلیدی در مسیر de novo یا یکی از دو آنزیم مسئول مسیر نجات استفاده کردند. نتایج نشان داد که ایجاد اختلال در مسیر de novo از تشکیل تومور یا کاهش سرعت پیشرفت تومور بسته به نوع سرطان جلوگیری می‌کند. این یافته‌ها نقش اساسی این مسیر را در تکثیر سلول‌های سرطانی تأیید می‌کند. کسپر فوگر، زیست‌شناس سلول‌های سرطانی در دانشگاه کالج لندن که در این مطالعه شرکت نکرد، می‌گوید: «این واقعیت که از دست دادن مسیر نجات در تومورها به نظر می‌رسد رشد تومور را محدود می‌کند. بسیار شگفت‌آور است. با این حال، او متعجب بود که آیا با گذشت زمان، سنتز de novo برای جبران کاهش تولید پورین افزایش می یابد یا خیر.

توسعه استراتژی‌های درمانی

یکی از دلایلی که ریشه کن کردن سرطان را بسیار دشوار می‌کند، انعطاف پذیری متابولیک آن است. یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که مسیر نجات می‌تواند یک مسیر دسترسی برای سلول‌های سرطانی باشد تا منابع نوکلئوتیدی خود را زمانی که داروهای شیمی‌درمانی مسیر de novo را مهار می‌کنند، به دست آورند. اما در همین راستا، سلول‌ها نیز می‌توانند با از دست دادن مسیر نجات سازگار شوند. تیم او اکنون در حال بررسی چگونگی ارتباط این دو مسیر با یکدیگر با امید به توسعه استراتژی‌های درمانی است که سلول‌های سرطانی را در جابه‌جایی بین مسیرهای de novo و نجات برای تامین پورین‌هایشان کارآمدتر می‌کند. از آنجایی که نوکلئوتیدهای غذایی منبع بالقوه پورین ها برای مسیر نجات هستند، تیم Hoxhaj به این فکر افتاد که آیا مکمل موش با نوکلئوتید می‌تواند بر رشد تومور تأثیر بگذارد. آنها به موش‌های حامل تومور با مخلوط نوکلئوتیدی که معادل دو تا سه استیک در روز برای انسان بود، تغذیه کردند. هوجاج اذعان کرد: «شاید کمی بیش از حد باشد،» اما ایده این بود که آزمایش شود آیا در دسترس بودن نوکلئوتید می‌تواند بر رشد تأثیر بگذارد یا خیر. یافته‌ها نشان می‌دهد که آنها این کار را کردند: پس از چند هفته، رژیم غذایی غنی از نوکلئوتید منجر به تومورهای بزرگ‌تر شد.

اهمیت رژیم غذایی کم نوکلئوتید

فوگر گفت: سهم نوکلئوتیدهای غذایی در رشد تومور، یافته مهمی است که دانشمندان قبلاً به آن توجه نکرده بودند. او و هوجاج هر دو گفتند که یک رژیم غذایی کم نوکلئوتید می‌تواند برای بیماران مبتلا به سرطان که تحت درمان‌های خاص هستند مفید باشد.

پایان مطلب/.