دانشمندان مکانیسم رشد یک تومور مغزی تهاجمی را کشف کرده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، گلیوبلاستوما یکی از تهاجمی‌ترین تومور‌های مغزی در بزرگسالان است. این تومور نه تنها به بافت‌های اطراف حمله می‌کند، بلکه می‌تواند عملکرد سلول‌های عصبی را نیز تغییر دهد و شرایطی را ایجاد کند که برای رشد خود آن مساعد باشد. محققان کالج پزشکی بیلور کشف کرده‌اند که چگونه این تومور مکانیسم‌های طبیعی مغز را که به مهار فعالیت بیش از حد مدار عصبی کمک می‌کنند، مختل می‌کند. ایزوستیا در مورد چگونگی بهره‌برداری گلیوبلاستوما از سلول‌های اطراف و اینکه چرا این کشف ممکن است برای تحقیقات آینده مهم باشد، گزارش می‌دهد.

تومور از مکانیسم‌های خود مغز استفاده می‌کند

مطالعه‌ای که توسط دانشمندان کالج پزشکی بیلور در مجله Neuron منتشر شد، نشان می‌دهد که در آزمایش‌های حیوانی، محققان کشف کردند که گلیوبلاستوما می‌تواند سلول‌های عصبی اطراف را تحت تأثیر قرار دهد و عملکرد آنها را به گونه‌ای تغییر دهد که از رشد تومور پشتیبانی کند.

دانشمندان پیش از این کشف کرده بودند که بین سلول‌های تومور و نورون‌ها - سلول‌هایی که سیگنال‌های عصبی را منتقل می‌کنند - تعاملی وجود دارد. این تعامل می‌تواند منجر به افزایش فعالیت مدار‌های عصبی شود که به رشد سریع‌تر تومور کمک می‌کند. در مطالعه جدید، محققان بر جنبه دیگری از این فرآیند تمرکز کردند: نقش سلول‌های عصبی که معمولاً فعالیت بیش از حد مغز را سرکوب می‌کنند.

مدار‌های عصبی توسط دو نوع نورون تنظیم می‌شوند. سلول‌های تحریکی انتقال سیگنال را افزایش می‌دهند، در حالی که سلول‌های مهاری به محدود کردن فعالیت و جلوگیری از تحریک بیش از حد کمک می‌کنند. محققان این فرضیه را مطرح کرده‌اند که گلیوبلاستوما ممکن است در این سیستم دوم نیز اختلال ایجاد کند و این مکانیسم‌های کنترل طبیعی را تضعیف کند.

چگونه یک تومور مهار سیگنال‌های عصبی را مختل می‌کند

برای شناسایی مکانیسم‌های احتمالی افزایش فعالیت مغز، دانشمندان تعدادی از ژن‌های مرتبط با صرع و تغییر یافته در سلول‌های گلیوبلاستوما را مطالعه کردند. آنها به ترتیب ژن‌های منفرد را خاموش کرده و تأثیر آنها را بر توسعه تومور ارزیابی کردند. ژن کدکننده پروتئین GAT-۱ توجه ویژه‌ای را به خود جلب کرد.

به طور معمول، GAT-۱ در حذف گاما آمینوبوتیریک اسید (GABA) از فضای بین سلول‌های عصبی نقش دارد. GABA یک پیام‌رسان شیمیایی است که نقش مهمی در مهار فعالیت عصبی ایفا می‌کند. این سیگنال به مغز اجازه می‌دهد تا تحریک بیش از حد مدار‌های عصبی را محدود کند.

وقتی محققان GAT-۱ را از سلول‌های تومور حذف کردند، گلیوبلاستوما سریع‌تر رشد کرد. این مشاهده دانشمندان را بر روی نورون‌های مهاری و نحوه تعامل تومور با آنها متمرکز کرد. آزمایش‌های بیشتر روی حیوانات نشان داد که فعال شدن این نورون‌ها در نزدیکی تومور با کاهش رشد تومور همراه است. با این حال، وقتی محققان توانایی نورون‌های مهاری را برای آرام کردن مدار‌های عصبی اطراف مسدود کردند، تومور سریع‌تر رشد کرد.

این تیم همچنین کشف کرد که سلول‌های گلیوبلاستوما مقادیر زیادی پروتئین DBI، یک مهارکننده اتصال دیازپام، تولید می‌کنند. در این مطالعه، این پروتئین به عنوان یکی از عوامل افزایش فعالیت مدار‌های عصبی و تقویت رشد تومور شناخته شد. به گفته محققان، گلیوبلاستوما از مکانیسم‌های متعدد تعامل با سیستم عصبی برای برهم زدن تعادل بین تحریک و مهار استفاده می‌کند.

چرا گلیوبلاستوما بسیار خطرناک است؟

گلیوبلاستوما یکی از تهاجمی‌ترین تومور‌های اولیه مغز در بزرگسالان است. سلول‌های آن می‌توانند به بافت مغز اطراف حمله کنند و برداشتن کامل آن از طریق جراحی را دشوار می‌کنند. حتی پس از درمان، این بیماری می‌تواند عود کند.

یکی از ویژگی‌های مهم گلیوبلاستوما این است که توسعه آن نه تنها با تغییرات درون خود سلول‌های تومور مرتبط است. این فرآیند همچنین می‌تواند تحت تأثیر بافت‌های اطراف، از جمله سلول‌های عصبی، که تومور با آنها تعاملات پیچیده‌ای ایجاد می‌کند، قرار گیرد. مطالعه این ارتباطات به محققان این امکان را می‌دهد تا توضیحات بیشتری در مورد اینکه چرا تومور به رشد خود ادامه می‌دهد و چگونه عملکرد مغز را تغییر می‌دهد، جست‌و‌جو کنند.

افزایش فعالیت مدار‌های عصبی برای یکی دیگر از تظاهرات این بیماری نیز مهم است: تشنج. به گفته محققان، تشنج اولین علامت در تقریباً نیمی از بیماران مبتلا به گلیوبلاستوما است. با این حال، مکانیسم کشف شده به این معنی نیست که تشنج و رشد تومور در همه موارد علت یکسانی دارند: این مطالعه فرآیند‌های بیولوژیکی خاصی را که در مدل‌های تجربی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، توصیف می‌کند.

نویسندگان معتقدند که تعاملات تومور با نورون‌های اطراف باید در کنار فرآیند‌هایی که در خود سلول‌های سرطانی رخ می‌دهد، مورد مطالعه قرار گیرد. این رویکرد می‌تواند به درک بهتر پیشرفت بیماری و شناسایی راه‌های جدید برای تحقیقات بیشتر کمک کند.

در مرحله بعدی، دانشمندان آزمایش کردند که آیا می‌توان رشد تومور را با افزایش سیگنالینگ GABA - سیستمی که سیگنال‌های مهاری را بین سلول‌های عصبی منتقل می‌کند - کند کرد یا خیر. در آزمایش‌هایی که روی موش‌ها انجام شد، محققان از دو داروی ضد صرع شناخته شده که این سیگنالینگ را تقویت می‌کنند، استفاده کردند. در هر دو گروه از حیوانات، تکثیر سلول‌های تومور در مقایسه با موش‌هایی که این دارو‌ها را دریافت نکرده بودند، کاهش یافت.

این نتیجه نشان می‌دهد که می‌توان نه تنها خود تومور، بلکه سیگنال‌های بین نورون‌ها و سلول‌های تومور را نیز هدف قرار داد. محققان معتقدند که حفظ مدار‌های عصبی مهاری ممکن است شرایط مطلوب برای توسعه گلیوبلاستوما را محدود کند.

با این حال، این آزمایش‌ها روی حیوانات انجام شده است. نتایج به‌دست‌آمده ثابت نمی‌کند که رویکرد مشابهی برای بیماران مؤثر و ایمن خواهد بود و اجازه نمی‌دهد که عوامل مورد مطالعه به عنوان یک درمان قطعی برای گلیوبلاستوما در نظر گرفته شوند. تحقیقات بیشتری برای ارزیابی چشم‌انداز این رویکرد مورد نیاز است.

ما به طور سنتی تومور‌ها را به عنوان سلول‌های غیرطبیعی که رشد می‌کنند و به بافت مغز اطراف حمله می‌کنند، در نظر می‌گرفتیم. اکنون می‌دانیم که این تومور‌ها می‌توانند بر فعالیت سلول‌های مغزی مجاور نیز تأثیر بگذارند و شرایطی را ایجاد کنند که به رشد آنها کمک کند.

به گفته نویسندگان، این نتایج راهی را برای بررسی راه‌هایی برای بازگرداندن مهار طبیعی مدار‌های عصبی باز می‌کند. با این حال، در حال حاضر، اینها داده‌های آزمایشگاهی هستند، نه یک درمان قطعی. گام بعدی این است که مشخص شود آیا مکانیسم کشف شده می‌تواند به طور ایمن برای کاهش رشد تومور در انسان استفاده شود یا خیر.