راهی جدید برای محافظت در برابر صدمات تابشی شدید

علامت هشدار اشعه ایکس (تصویر آرشیوی)
اعتبار: © pit-fall / Adobe Stock
 

رادیوتراپی، که یک درمان معمول برای سرطان است، یکی از مؤثرترین راه های نابود کردن سلول های سرطانی و کوچک کردن تومورها است. حدود 50٪ از بیماران مبتلا به تومور در حفره های دستگاه گوارش (کبد، پانکراس، روده بزرگ، پروستات و غیره) این نوع درمان را دریافت می کنند که در دهه های گذشته نرخ های نجات از سرطان را افزایش داده است. با این حال، پرتودرمانی شدید نه تنها به سلول های تومور آسیب می رساند، بلکه همچنین آسیب به سلول های روده ای سالم را نیز به دنبال دارد که منجر به مسمومیت 60٪ بیماران درمان شده می شود. در حالی که رفع این مسمومیت بعد از اتمام رادیوتراپی مشاهده می شود، 10٪ از بیماران درمان شده گسترش سندرم گوارشی را نشان می دهند، بیماری‌ای که دارای مشخصه مرگ سلول های روده‌ای است و منجر به تخریب کل روده و مرگ بیمار می شود.
 
آسیب سلول های روده سالم، ضرر اصلی رادیوتراپی است که منجر به قطع و شکست یک درمان مؤثر سرطانی می شود، که به طور بالقوه باعث عود سریع تومور می شود. اکنون، یک کشف منتشر شده در مجله ساینس توسط دانشمندانی از گروه عوامل رشد، مواد مغذی و سرطان در مرکز تحقیقات سرطان ملی اسپانیا (CNIO) ممکن است برای محافظت از سلول های سالم روده از آسیب رادیواکتیو مفید باشد. نتایج یافته های آنها در موش ها ممکن است طریقی که انسان مدیریت می کند که در معرض سطوح بالای تابش قرار گیرد را، هم برای تحقیقات سرطان و هم برای درمان، به طور اساسی تغییر دهد، و نیز این برای دیگر نواحی مانند اکتشافات فضایی، جنگ هسته ای یا حوادث هسته ای مفید است.
 
کار گروه بر URI تمرکز دارد، که پروتئینی است که هنوز به طور کامل شناخته نشده است. با این حال، مطالعات قبلی گروه نشان می دهد که سطوح غیر طبیعی اظهار این پروتئین در اندام های خاص می تواند موجب سرطان شود. مطالعاتی که در حال حاضر در ساینس منتشر شده نشان می دهد که سطح بالایی از پروتئین URI از موش ها از آسیب های روده ای ناشی از اشعه محافظت می کند، در حالی که سطح پایین و یا عدم سطوح قابل تشخیص پروتئین می تواند منجر به سندرم گوارشی و مرگ شود.
 
نبیل جودر، رئیس گروه عوامل رشد، مواد مغذی و سرطان در CNIO و رهبر این مطالعه می گوید: "عملکرد دقیق URI تاکنون مشخص نشده است. درست همانند pH یا درجه حرارت، که ارگانیزم نیاز به حفظ آنها در محدوده خاصی دارد، سطوح URI نیز باید در یک پنجره بسیار باریک برای تنظیم عملکرد مناسب پروتئین های دیگر نگهداری شود. وقتی که سطوح URI بالاتر یا پایین تر از حد بهینه باشند، ممکن است باعث ترویج و یا حفاظت در برابر رشد تومور و نیز بیماری های دیگر، بسته به زمینه، شوند."
 
جودر، که مدت ها در حال مطالعه URI بود، اولین مدل های موش ژنتیکی را برای مطالعه عملکرد این پروتئین در پستانداران توسعه داد. تیم او مشاهده کرده بود که سطوح URI بالا از سلول های روده در برابر آسیب DNA در هنگام رشد در ظرف کشت محافظت می کند. بنابراین، جودر و دانشجوی دکترا المودنا چاوِر پرز پیشنهاد کردند که آنها باید مطالعه کنند که آیا عملکرد محافظتی URI در موجود زنده نیز موثر است یا خیر. و آیا آن توانایی کاهش اثرات تابش های با دوز بالا و بنابراین سندرم گوارشی را دارد یا خیر. برای رسیدگی به این مسائل، سه مدل موش های ژنتیکی توسعه یافت. آنها اولین مدل های آزمایشگاهی ژنتیک تجربی بودند که به طور خاص برای بررسی نقش URI و اثرات تابش در روده طراحی شده بودند. یکی از آنها به عنوان یک مدل کنترل برای تشخیص جایی که دقیقاً URI در روده اظهار می شد عمل می کرد؛ یک مدل موش دیگر سطح بالایی از پروتئین اظهار شده در روده داشت، و در سومی ژن به منظور کاهش سطوح URI در اپیتلیوم روده حذف شده بود.
 
موش های کنترل نشان دادند که URI در یک جمعیت خاص سلول های بنیادی در حال کمون واقع شده در حفره های غده ای روده ای (به نام حفره های غده ای Lieberkühn) اظهار می شود. URI این سلول ها را از مسمومیت ناشی از اشعه با دوز بالا محافظت می کند. پرتودرمانی شدید نه تنها به سلول های تومور آسیب می رساند، بلکه همچنین آسیب به سلول های روده ای سالم را نیز به دنبال دارد که منجر به مسمومیت 60٪ بیماران درمان شده می شود. چاوز پرز، نخستین نویسنده این مقاله، گفت: "ما متوجه شدیم که پس از اتمام درمان با تابش، اینها سلولهایی هستند که بافت های آسیب دیده را احیا می کنند." وی اضافه می کند: "اخیرا بحث بسیار زیادی در مورد اینکه کدام جمعیت از سلول های بنیادی مسئول این کار است، وجود داشته است."
 
پس از اعمال تابش با دوز بالا، 100٪ از موش هایی که برای اظهار سطح بالایی از URI در تابش شدید طراحی شده بودند در سندرم گوارشی زنده ماندند، در حالی که در شرایط عادی تا 70٪ از آنها می میرند. برعکس، تمام موش ها در جایی که ژن حذف شده بود از سندرم گوارشی مردند.
 
چاوز پرز این نتایج را توضیح می دهد: "آن چیزی که این جمعیت سلول های بنیادی خاص را متمایز می سازد این است که در شرایط عادی (زمانی که آنها URI اظهار می کنند) این سلول ها خاموش هستند، یعنی این که آنها تکثیر نمی شوند. در نتیجه، آنها در معرض آسیب تشعشع، که تنها بر سلول های در حال تکثیر تاثیر می گذارد، نیستند. با این حال، هنگامی که URI در این سلول‌های بنیادی حاضر نیست، انکوژن شناخته شده C-MYC بیش از حد اظهار می شود، که منجر به تکثیر سلولی و افزایش حساسیت این سلولها به آسیب تشعشع می شود. در نتیجه، این سلول ها می میرند ، روده خود را تعمیر نمی کند، و پس از آن، موش می میرد. "
 
منبع: Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)