پژوهشگران با ترسیم نقشه‌ای بسیار دقیق از تومورهای پستان، مجموعه‌های پنهانی از سلول‌های سرطانی خفته را شناسایی کردند که برخلاف سلول‌هایی که به‌سرعت تقسیم می‌شوند، می‌توانند عملا به حالت خواب زمستانی فرو بروند. وضعیتی که به آن‌ها امکان می‌دهد از شیمی‌درمانی جان سالم به در ببرند و بعدا دوباره فعال شوند و باعث شوند سرطان مدتی پس از پایان درمان، عود کند.

پژوهشگران آزمایشگاه علوم پزشکی شورای تحقیقات پزشکی بریتانیا، امپریال کالج لندن و موسسه ژنتیک دانشگاه کالج لندن، نقشه‌ای دقیق از سلول‌های موجود در تومورهای پستان تهیه کردند. این نقشه بخش‌های مجزایی را نشان داد که برخی مملو از سلول‌های سرطانی در حال تقسیم‌ بودند و برخی دیگر سلول‌های خفته را در خود جای داده‌ بودند.

به گزارش ساینس‌دیلی، یافته‌های این پژوهش که در نشریه ژنوم مدیسین (Genome Medicine) منتشر شد، نشان می‌دهد سلول‌های سرطانی غیرفعال اغلب در احاطه سلول‌های ایمنی و سلول‌های بافت همبند قرار دارند که ممکن است از آن‌ها در برابر درمان محافظت کنند و باعث شوند از درمان جان سالم به در ببرند و بعدها موجب عود بیماری شوند.

نتایج این تحقیق نشان می‌دهد درمان‌های آینده سرطان احتمالا نباید فقط سلول‌های تومور را که سریع رشد می‌کنند هدف قرار دهند و ممکن است لازم باشد سلول‌های سرطانی خفته و محیط موضعی‌ را که امکان بقای آن‌ها را فراهم می‌کند، نیز هدف بگیرند تا هم رشد تومور متوقف شود و هم خطر بازگشت بیماری کاهش یابد.

سلول‌های پنهان درون تومورهای پستان

تومورهای پستان محیط‌هایی پیچیده و متشکل از انواع گوناگون سلول‌ها هستند. در کنار سلول‌های سرطانی که به‌سرعت تکثیر می‌شوند، سلول‌های ایمنی، رگ‌های خونی تازه‌تشکیل‌شده و گروهی نگران‌کننده از سلول‌های سرطانی نیز وجود دارند که به‌طور غیرمعمولی، غیرفعال باقی می‌مانند.

این سلول‌های خفته یا «ساکن» می‌توانند از درمان جان سالم به در ببرند و بعدها در گسترش یا بازگشت سرطان نقش داشته باشند. پژوهشگران آزمایشگاه علوم پزشکی، امپریال کالج لندن و دانشگاه کالج لندن می‌خواستند دریابند این سلول‌ها در تومورهای درمان‌نشده کجا قرار دارند، چه ویژگی‌هایی آن‌ها را متمایز می‌کند و معمولا چه سلول‌های دیگری در اطرافشان حضور دارند.

این گروه با استفاده از داده‌های عمومی، نقشه‌های دقیقی از تومورهای سرطان پستان تهیه کرد و خوشه‌های مشخصی از سلول‌های ساکن را یافت که در احاطه سلول‌های دیگری قرار داشتند که ممکن است نقش یک سد محافظ را ایفا کنند.

چرا سلول‌های سرطانی خفته خطرناک‌اند؟

دکتر الکسیس بار، یکی از سرپرستان پژوهش و رئیس گروه کنترل چرخه سلولی در آزمایشگاه علوم پزشکی، توضیح داد: «سلول‌های سرطانی ساکن بسیار خطرناک‌اند. این سلول‌ها می‌توانند از شیمی‌درمانی پنهان بمانند، سپس در همین حالت سکون و خفتگی در تومور باقی بمانند و بعدا دوباره فعال شوند و تکثیر سلولی را به راه بیندازند.»

سلول‌های سرطانی ممکن است در واکنش به شرایط تنش‌زای درون یک تومور در حال رشد، وارد این حالت خفتگی شوند. با گسترش سریع تومورها، ممکن است خون‌رسانی و تامین مواد مغذی نتواند همپای رشد آن‌ها پیش برود و برخی سلول‌ها در واکنش به این وضعیت، عملا رشد خود را متوقف کنند. درست مانند خرسی که برای گذر از شرایط دشوار، به خواب زمستانی می‌رود، این سلول‌ها نیز می‌توانند تا زمان مساعدتر شدن محیط، غیرفعال باقی بمانند. این محیط مساعد ممکن است پس از پایان درمان فراهم شود.

ترسیم نقشه تومور، سلول‌ به‌ سلول

الکسیس برای بررسی این جمعیت‌های سلولی پنهان، با گروه زیست‌شناسی محاسباتی دکتر ماریا سکریر در دانشگاه کالج لندن همکاری کرد تا تصویری دقیق از تومور و سلول‌های ایمنی و پشتیبان پیرامون آن تهیه کند.

پژوهشگران دو روش «توالی‌یابی آران‌ای تک‌سلولی» را که نشان می‌دهد هر سلول از چه ژن‌هایی استفاده می‌کند، و نیز «بررسی فضایی فعالیت ژن‌ها» روشی که محل قرارگیری سلول‌ها و سلول‌های همجوار آن‌ها را مشخص می‌کند، ترکیب کردند و سلول‌هایی را یافتند که به سلول‌های مقاوم به درمان شباهت داشتند و حتی پیش از آغاز هرگونه درمان، در تومور حضور داشتند.

این یافته نشان می‌دهد برخی ویژگی‌های مرتبط با مقاومت درمانی ممکن است از قبل و پیش از شروع درمان، وجود داشته باشند، نه اینکه صرفا در واکنش به درمان پدید بیایند.

پژوهشگران این الگو را هم در انواع تهاجمی سرطان پستان و هم در انواعی که آهسته‌تر پیشرفت می‌کنند، مشاهده کردند. این نتیجه غیرمنتظره بود، زیرا پیش‌تر حالت سکون سلولی بیشتر با بیماری‌هایی که رشد آهسته‌تری دارند مرتبط دانسته می‌شد.

محیط‌های محافظ پیرامون سلول‌های خفته

این بررسی تنها به خود سلول‌های سرطانی محدود نبود. پژوهشگران انواع متعدد سلول‌های پشتیبانی‌کننده‌ را که بخشی از محیط تومور می‌شوند، نیز بررسی کردند و الگویی ثابت را مشاهده کردند: سلول‌های سرطانی خفته اغلب در نزدیکی ماکروفاژهای دارای نشانگر سی‌اکس‌سی‌ال۱۰ (CXCL10)، نوعی سلول ایمنی، و فیبروبلاست‌های مرتبط با سرطان از نوع میوفیبروبلاستی‌ــ نوعی سلول پشتیبان تومورــ قرار داشتند.

ممکن است این سلول‌های پیرامونی به‌گونه‌ای جذب یا دگرگون شده باشند که به محافظت از سلول‌های سرطانی خفته کمک کنند. یکی از احتمالات این است که آن‌ها سدی فیزیکی یا زیستی ایجاد می‌کنند که مانع می‌شود سلول‌های ایمنی ازبین‌برنده سرطان یا عوامل درمانی به‌طور موثر به سلول‌های غیرفعال دسترسی پیدا کنند.

سلول‌های سرطانی عملا میان این نواحی متشکل از ماکروفاژها و فیبروبلاست‌ها محصور شده‌ بودند؛ سلول‌هایی که گمان می‌رود مانند سپری برای محافظت از سلول‌های سرطانی خفته عمل می‌کنند. با این حال دانشمندان هنوز جهت رابطه علت‌ومعلولی را نمی‌دانند و مشخص نیست سلول‌های پیرامونی سلول‌های سرطانی را به حالت خفتگی سوق می‌دهند یا سلول‌های سرطانی سلول‌های اطراف خود را جذب یا دگرگون می‌کنند، اما به احتمال بسیار زیاد، این تاثیر دوسویه است.

بخش‌های مختلف تومور ممکن است به درمان‌های متفاوتی نیاز داشته باشند

بسیاری از داروهای شیمی‌درمانی بر سلول‌هایی که به‌سرعت تقسیم می‌شوند، بیشترین تاثیر را دارند، اما سلول‌های خفته فعالانه تکثیر نمی‌شوند و به همین دلیل از بین بردن آن‌ها بسیار دشوارتر است.

یافته‌ها نشان می‌دهد بخش‌های سریع‌الرشد و خفته یک تومور واحد ممکن است به درمان واکنش‌های متفاوتی داشته باشند. پژوهشگران در جایگاه‌های سلول‌های خفته، افزایش فعالیت سیستم کمپلمان (Complement)ــ مجموعه‌ای از پروتئین‌های خون و بافت‌ها که بخشی از دستگاه ایمنی محسوب می‌شود و در ایجاد التهاب و شناسایی و نابودی عوامل آسیب‌زا نقش داردــ را مشاهده کردند. این یافته احتمال آن را مطرح می‌کند که درمان‌های هدف‌گیرنده این مسیر بتوانند آن نواحی را آسیب‌پذیرتر کنند.

سلول‌های پشتیبان پیرامون سلول‌های سرطانی خفته نیز می‌توانند هدف درمانی احتمالی دیگری باشند. با این‌ حال، پژوهشگران هنوز باید مشخص کنند که آیا این سلول‌ها واقعا به حفظ حالت خفتگی کمک می‌کنند و تا چه اندازه برای بقای سلول‌های سرطانی اهمیت دارند.

مسیری احتمالی به سوی درمان‌هایی ماندگارتر

فرضیه‌های مطرح‌شده در این بررسی همچنان باید به‌طور تجربی آزمایش شوند. با این‌ حال، شناسایی نواحی مقاوم به درمان که از قبل درون تومورها وجود دارند و شناخت سلول‌هایی که از آن‌ها پشتیبانی می‌کنند، ممکن است در نهایت به پژوهشگران کمک کند برای سرطان، ترکیب‌های درمانی موثرتری طراحی کنند.

با ترسیم نقشه سلول‌های ساکن و محیط پیرامون آن‌ها، دانشمندان شاید بتوانند درمان‌هایی طراحی کنند که هم بخش‌های سریع‌الرشد تومور و هم سلول‌های خفته‌ای را که می‌توانند از درمان جان سالم به در ببرند و بعدها دوباره فعال شوند، هدف قرار دهند.