دانشمندان پاشنه آشیل پروتئین سرطان ریه را شناسایی کردند

به گزارش مجله خبری نگار، محققان برای اولین بار نشان داده‌اند که یک رابط کلیدی در پروتئینی که رشد سرطان را هدایت می‌کند، می‌تواند به عنوان هدفی برای درمان‌های مؤثرتر عمل کند. این تحقیق که توسط مرکز لیزر مرکزی (CLF) شورای صندوق علم و فناوری (STFC) رهبری می‌شود، از تکنیک‌های پیشرفته تصویربرداری لیزری برای آشکار کردن جزئیات ساختاری پروتئین جهش‌یافته‌ای که به آن کمک می‌کند از دارو‌های هدفمند فرار کند، استفاده کرد.

نتایج این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده و پایه و اساس تحقیقات آینده در مورد درمان‌های مؤثرتر و طولانی‌مدت‌تر سرطان را بنا نهاده است.

گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی (EGFR) پروتئینی است که روی سطح سلول‌ها قرار دارد و سیگنال‌های مولکولی را دریافت می‌کند که به سلول دستور رشد و تقسیم می‌دهند. در برخی از انواع سرطان، EGFR جهش‌یافته رشد کنترل‌نشده را تحریک می‌کند و منجر به تشکیل تومور‌ها می‌شود.

درمان‌های مختلف سرطان، EGFR جهش‌یافته را مسدود و مهار می‌کنند تا از تشکیل تومور جلوگیری کنند، اما اثربخشی آنها محدود است، زیرا با گذشت زمان، سلول‌های سرطانی معمولاً جهش‌های بیشتری در EGFR ایجاد می‌کنند که در برابر درمان مقاوم هستند.

تاکنون، دقیقاً مشخص نشده است که چگونه این جهش‌های EGFR مقاوم به دارو، رشد تومور را تحریک می‌کنند و مانع از توانایی ما در توسعه درمان‌هایی می‌شوند که آنها را هدف قرار می‌دهند.

در این مطالعه اخیر، دانشمندان CLF تصاویر با وضوح فوق‌العاده بالایی از یک جهش EGFR مقاوم به دارو که عامل سرطان ریه شناخته می‌شود، تهیه کرده‌اند. این کار با استفاده از یک فناوری پیشرفته تصویربرداری لیزری که توسط STFC برای این منظور توسعه داده شده است، به نام تصویربرداری محلی‌سازی فلوروفور با سفید کردن نوری یا FLImP، انجام شده است.

تجزیه و تحلیل FLImP جزئیات ساختاری به کوچکی دو نانومتر را آشکار کرد و برای اولین بار با این سطح از دقت، نحوه تعامل مولکول‌ها در جهش EGFR مقاوم به دارو را آشکار ساخت.

تجزیه و تحلیل‌های بیشتر توسط گروه مدل‌سازی زیست‌مولکولی و دارویی دانشگاه ژنو (UNIGE) با استفاده از مدل‌سازی کامپیوتری پیشرفته، همراه با تجزیه و تحلیل FLImP، جزئیات اتمی کمپلکس‌های جهش‌یافته EGFR را ارائه داد.

این به تیم تحقیقاتی اجازه داد تا جزئیات ساختاری EGFR جهش‌یافته و سالم را مقایسه کنند تا رابط‌های بین مولکول‌های برهمکنش‌کننده در جهش مقاوم به دارو را که برای رشد تومور حیاتی است، شناسایی کنند.

پروفسور ماریسا مارتین-فرناندز، رئیس گروه اختاپوس در CLF، که رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، گفت: «این کشف، اوج سال‌ها تحقیق و توسعه فناوری در CLF و مؤسسات همکار ما است و ما از پتانسیل آن برای آگاهی‌بخشی به تحقیقات سرطان در آینده بسیار هیجان‌زده‌ایم. اگر این رابط به عنوان یک هدف درمانی مؤثر اثبات شود، می‌تواند رویکردی کاملاً جدید برای توسعه دارویی بسیار مورد نیاز فراهم کند.»

سپس این تیم جهش‌های دیگری را در EGFR مقاوم به دارو در سلول‌های ریه کشت‌شده و موش‌ها ایجاد کرد که با رابط‌های تازه کشف‌شده تداخل داشتند.

در این آزمایش‌ها، نشان داده شد که یکی از جهش‌های اضافی EGFR رشد سرطان را مسدود می‌کند، بدون اینکه هیچ توموری در موش‌ها ایجاد شود، که نشان می‌دهد توانایی این جهش EGFR در ایجاد سرطان در واقع به این رابط‌ها وابسته است.

دکتر گیلبرت فروویرث، رئیس گروه تصویربرداری درمانی و سرطان در کینگز کالج لندن، که نتایج آزمایش روی حیوانات زنده را تأیید کرد، گفت: «این مطالعه با ترکیب فناوری‌های تصویربرداری مختلف، از مولکول‌های منفرد گرفته تا کل حیوانات، امکان‌پذیر شد.»

محققان امیدوارند که این رابط‌ها بتوانند به اهداف بالقوه‌ای برای درمان‌های جدید سرطان تبدیل شوند که بر مقاومت ناشی از جهش‌های EGFR غلبه می‌کنند.

پروفسور فرانچسکو لوئیجی جرواسیو، رئیس گروه مدل‌سازی زیست‌مولکولی و دارویی در UNIGE، گفت: «این موفقیت با ترکیب تکنیک‌های مدل‌سازی پیشرفته و تجربی امکان‌پذیر شد که اکنون می‌توانند ساختار و دینامیک اهداف مهم سرطان مانند EGFR را با جزئیات بی‌سابقه‌ای «تجسم» کنند.»

دکتر یانیس گالداداس از دانشگاه ژنو، که این شبیه‌سازی‌ها را انجام داده است، گفت: «شبیه‌سازی‌ها، وضوح مؤثر میکروسکوپ را فراتر از حد تصور افزایش داده‌اند. تقریباً می‌توان محل جهش را «لمس» کرد و تأثیر آن را دید.»

تحقیقات بیشتر در CLF در حال حاضر در حال آزمایش این روش برای مطالعه سایر جهش‌های EGFR است که به عنوان عوامل مؤثر در سرطان ریه شناخته می‌شوند. آنها همچنین امیدوارند مشخص کنند که آیا این رابط در ایجاد سایر سرطان‌ها، از جمله سرطان مغز، نقش دارد یا خیر.