کشف مکانیسم جدید فرار از سیستم ایمنی در سلول‌های سرطانی

به گزارش مجله خبری نگار، سیستم ایمنی بدن نقش کلیدی در شناسایی و از بین بردن سلول‌های سرطانی دارد. ایمونوتراپی سرطان با برنامه‌ریزی سلول‌های ایمنی برای شناسایی و از بین بردن سلول‌های سرطانی عمل می‌کند. با این حال، بسیاری از سرطان‌ها می‌توانند از طریق مکانیسم‌های مختلف از نظارت ایمنی فرار کنند و منجر به مقاومت در برابر درمان شوند. این امر نیاز به درک بهتر فرآیند‌های مولکولی که واسطه فرار از سیستم ایمنی هستند را برجسته می‌کند.

ریزمحیط تومور (TME)، فضای اطراف تومور، نقش مهمی در تعامل بین سرطان و سلول‌های ایمنی ایفا می‌کند. سلول‌های سرطانی می‌توانند با تضعیف لنفوسیت‌های نفوذکننده به تومور (TILs)، سلول‌های ایمنی که به تومور‌ها حمله می‌کنند، TME را به نفع خود تغییر دهند. میتوکندری که به عنوان "نیروگاه سلول" نیز شناخته می‌شود، اندامک‌های کوچکی هستند که برای فرآیند‌های مختلف سلولی انرژی تولید می‌کنند. آنها نقش مهمی در برنامه‌ریزی مجدد متابولیک سلول‌های سرطانی و TIL‌ها دارند. با این حال، مکانیسم‌های دقیق زمینه‌ساز اختلال عملکرد میتوکندری و تأثیر آن بر ریز محیط تومور (TME) به خوبی شناخته نشده‌اند.

برای پر کردن این شکاف دانش، تیمی از محققان به رهبری پروفسور یوسوکه توگاشی از دانشگاه اوکایاما، ژاپن، بینش‌های جدیدی در مورد اختلال عملکرد میتوکندری در فرار از سیستم ایمنی سرطان کشف کرده‌اند. این گروه با همکاری تاتسویا نیشی و توموفومی واتانابه از دانشگاه اوکایاما و هیدکی ایکدا، کاتسوشیگه کاواسه و ماساهیتو کاوازو از موسسه تحقیقات مرکز سرطان چیبا، انتقال میتوکندری را به عنوان مکانیسم کلیدی فرار از سیستم ایمنی شناسایی کردند. این تحقیق در ۲۲ ژانویه ۲۰۲۵ به صورت آنلاین در مجله Nature منتشر شد. پروفسور توگاشی توضیح می‌دهد: «ما انتقال میتوکندری را به عنوان یکی از مکانیسم‌های کلیدی فرار از سیستم ایمنی کشف کردیم. مطالعه ما بُعد جدیدی به درک چگونگی مقاومت تومور‌ها در برابر پاسخ‌های ایمنی اضافه می‌کند و به طور بالقوه منجر به توسعه رویکرد‌های جامع‌تر و فردی‌تر برای درمان انواع مختلف سرطان می‌شود.»

میتوکندری‌ها DNA مخصوص به خود (mtDNA) را حمل می‌کنند که پروتئین‌های مورد نیاز برای تولید و انتقال انرژی را کدگذاری می‌کند. با این حال، mtDNA مستعد آسیب است و جهش در mtDNA می‌تواند رشد تومور و متاستاز را افزایش دهد. در این مطالعه، دانشمندان TIL‌های بیماران سرطانی را بررسی کردند و دریافتند که آنها حاوی همان جهش‌های mtDNA مانند سلول‌های سرطانی هستند. تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که این جهش‌ها با ساختار‌های غیرطبیعی میتوکندری و اختلال عملکرد در TIL‌ها مرتبط هستند.

محققان با استفاده از یک نشانگر فلورسنت، حرکت میتوکندری‌ها را بین سلول‌های سرطانی و سلول‌های T ردیابی کردند. آنها دریافتند که میتوکندری‌ها از طریق اتصالات مستقیم بین سلولی به نام نانولوله‌های تونلی و همچنین از طریق وزیکول‌های خارج سلولی منتقل می‌شوند. میتوکندری‌های مشتق‌شده از سرطان، پس از ورود به سلول‌های T، به تدریج جایگزین میتوکندری‌های اصلی سلول T می‌شوند و در نتیجه وضعیتی به نام «هوموپلاسمی» ایجاد می‌شود که در آن تمام کپی‌های mtDNA در یک سلول یکسان هستند.

به طور معمول، میتوکندری‌های آسیب‌دیده در سلول‌های TIL از طریق فرآیندی به نام میتوفاژی حذف می‌شوند. با این حال، به نظر می‌رسد میتوکندری‌های منتقل‌شده از سلول‌های سرطانی در برابر این تخریب مقاومت می‌کنند. محققان دریافتند که عوامل مهارکننده میتوفاژی همراه با میتوکندری حمل می‌شوند و از تجزیه آنها جلوگیری می‌کنند. در نتیجه، سلول‌های TIL دچار اختلال عملکرد میتوکندری شدند که منجر به کاهش تقسیم سلولی، تغییرات متابولیکی، افزایش استرس اکسیداتیو و اختلال در پاسخ ایمنی شد. در مدل‌های موشی، این TIL‌های ناکارآمد همچنین در برابر مهارکننده‌های نقاط بازرسی ایمنی، نوعی ایمونوتراپی، مقاومت نشان دادند.

با شناسایی قاچاق میتوکندری به عنوان یک مکانیسم جدید فرار از سیستم ایمنی، این مطالعه راه‌های جدیدی را برای بهبود درمان سرطان باز می‌کند. مسدود کردن انتقال میتوکندری ممکن است پاسخ ایمونوتراپی را افزایش دهد، به ویژه در بیماران مبتلا به سرطان‌های مقاوم به درمان.

درمان‌های سرطان اغلب با هزینه‌های بالا و عوارض جانبی قابل توجه همراه هستند، به خصوص زمانی که بی‌اثر باشند. افزایش موفقیت ایمونوتراپی با مهار قاچاق میتوکندری می‌تواند بار سرطان را کاهش داده و نتایج بیمار را بهبود بخشد.

پروفسور توگاشی نتیجه می‌گیرد: «درمان‌های فعلی سرطان همیشه مؤثر نیستند و نیاز مبرمی به درمان‌های جدیدی وجود دارد که بتوانند بر مکانیسم‌های مقاومت غلبه کنند. توسعه دارو‌هایی که انتقال میتوکندری بین سلول‌های سرطانی و سلول‌های ایمنی را مهار می‌کنند، می‌تواند اثربخشی ایمونوتراپی را بهبود بخشد و در نتیجه گزینه‌های درمانی شخصی‌سازی‌شده را برای بیماران مبتلا به سرطان مقاوم به درمان‌های فعلی فراهم کند.»

این کشف، چشم‌انداز‌های جدید و هیجان‌انگیزی را در حوزه زیست‌شناسی سرطان ایجاد می‌کند و ممکن است راه را برای درمان‌های مؤثرتر در آینده هموار سازد.