ساعت‌های سلولی چگونه بر پیشرفت بیماری‌ها تأثیر می‌گذارند؟

به گزارش مجله خبری نگار/سلام نو،پژوهشگران آلمانی دریافته‌اند که تنظیم زمان شیمی‌درمانی با ساعت‌های درونی سلول‌های سرطانی می‌تواند اثربخشی درمان‌ها را تا ۳۰ درصد افزایش دهد.

هر سلول در بدن شما مطابق با ساعت داخلی خود کار می‌کند، حتی سلول‌های سرطانی. تحقیقات انجام شده در بزرگترین بیمارستان دانشگاهی اروپا، یعنی بیمارستان Charité در برلین، آلمان، نشان می‌دهد که تنظیم زمان شیمی‌درمانی با این چرخه‌های ۲۴ ساعته (تقریباً) می‌تواند به طور قابل توجهی درمان‌ها را بهبود بخشد.

در درمان سلول‌های سرطان سینه سه‌گانه منفی – یک بیماری بسیار تهاجمی و سخت‌درمان – پژوهشگران دریافتند که تأثیر یک داروی شیمی‌درمانی خاص تا ۳۰ درصد بسته به زمان مصرف دارو در برخی خطوط سلولی متفاوت است.

آدریان انریکه گرانادا، زیست‌اطلاع‌رسان از مرکز سرطان جامع Charité (CCCC)، گفت: «به طور کلی، یافته‌های ما نشان می‌دهد که برنامه‌های درمانی شخصی‌سازی شده بر اساس ریتم‌های شبانه‌روزی فردی می‌تواند به طور چشمگیری اثربخشی درمان‌های سرطان را افزایش دهد.»

ساعت داخلی یک سلول از ژن‌های کنترل‌کننده ساعت و حلقه‌های بازخورد پروتئینی تشکیل شده است که این واحد را با بقیه بدن همگام نگه می‌دارد.

ژن‌های اصلی «ساعت» پروتئین‌هایی را در سلول کد می‌کنند که به صورت ریتمیک در طول روز بیان می‌شوند و متابولیسم، تکثیر، پاسخ ایمنی، ترمیم DNA و حتی مرگ سلول را تعیین می‌کنند.

هر ساعت در هر سلول بسته به بافتی که در آن زندگی می‌کند، به شکلی متفاوت تنظیم می‌شود. به عنوان مثال، ساعت شبانه‌روزی سلول‌های کبدی به شدت با وعده‌های غذایی هماهنگ است، در حالی که چرخه روزانه در سلول‌های مغزی با نور هماهنگ است.

سلول‌های سرطانی نیز ساعت داخلی خود را دارند و بسته به نوع آنها، ممکن است در زمان‌های مختلف روز رشد و تقسیم شوند.

به عنوان مثال، در سال ۲۰۲۲، مطالعه‌ای نشان داد که سلول‌های سرطان سینه بیماران انسانی در طول شب با سرعت بیشتری تقسیم و گسترش می‌یابند.

علاوه بر این، مطالعه‌ای که اوایل امسال منتشر شد نشان داد که چرخه ۲۴ ساعته ساعت شبانه‌روزی می‌تواند بر قدرت دفاعی تومور و توانایی دارو برای عبور از این دفاع‌ها تأثیر بگذارد.

کارولین اکتور، زیست‌شناس سلولی از CCCC، و همکارانش از موسسات آلمان و لوکزامبورگ توضیح داد: درک اینکه ساعت‌های سلولی چگونه بر پیشرفت بیماری تأثیر می‌گذارند، حوزه‌ای در حال ظهور در تحقیقات علمی است. با این حال، کشف زمان‌های بهینه درمان همچنان چالش‌برانگیز است.

این تیم روشی جدید برای مدل‌سازی و نظارت بر سلول‌های زنده و ریتم‌های شبانه‌روزی، رشد و واکنش‌های دارویی آنها معرفی کرده است.

آنها این روش را «شاخص درمان زمان‌بندی شده» می‌نامند که در واقع تعیین می‌کند چه زمانی از روز بهترین زمان برای ارائه دارو است.

این فرایند غربالگری برای انواع مختلف سلول‌ها، از جمله سلول‌های غیر بدخیم سرطان پوست و سلول‌های بدخیم سرطان استخوان، کار می‌کند. اما محققان پتانسیل این رویکرد را با استفاده از سلول‌های سرطان سینه سه‌گانه منفی نشان داده‌اند.

در نهایت، روش غربالگری آنها ۸۰ پاسخ متفاوت سلول‌های سرطانی را شناسایی کرد، بسته به اینکه دارو‌های شیمی‌درمانی ۵-فلوئورواوراسیل، سیس‌پلاتین و دوکسوروبیسین چه زمانی به خطوط مختلف سلول‌های سرطانی اعمال شده‌اند.

برای یک خط خاص از سلول‌های سرطان سینه، شیمی‌درمانی بیشترین تأثیر کلی را در ۱۰ تا ۱۲ ساعت و ۱۸ تا ۲۰ ساعت از چرخه ۲۴ ساعته سلول داشت. زمان‌های درمانی زودتر کمترین فایده را داشتند.

در مورد همان خط سلولی، داروی شیمی‌درمانی ۵-FU ترجیح روشنی برای مصرف در بین ۸ تا ۱۰ ساعت از چرخه نشان داد، در حالی که تورین و پاکلیتاکسل در زمان‌های اوج و افت تأثیر خود تنوع بیشتری داشتند.

در مقابل، دو خط سلولی دیگر از سرطان سینه نشان دادند که حداکثر تأثیر درمانی در طول روز رخ می‌دهد. به عبارت دیگر، زمان مصرف دارو‌های شیمی‌درمانی در این خطوط اهمیت کمتری داشت.

این تحقیق تنها در میان سلول‌ها انجام شد، اما محققان امیدوارند که شاخص جدید آنها راه را برای درمان‌های آینده سرطان هموار کند.

گرانادا گفت: «ما همچنین برنامه داریم که مکانیسم‌های مولکولی پشت تأثیرات شبانه‌روزی بر حساسیت به دارو را بررسی کنیم تا زمان‌های درمان را بهینه‌تر کنیم و اهداف درمانی جدیدی شناسایی کنیم.»