راهی نو برای محافظت در برابر صدمات تابشی شدید - گل پدیده

به گزارش گل پدیده، رادیوتراپی شدید می تواند در 60 درصد بیماران مبتلا به تومورهای واقع در حفره گوارشی سمی باشد. افزایش در سطوح پروتئین URI، از موش ها در برابر سندرم های دستگاه گوارش ناشی از تابش یونیزه کننده با دوز بالا حمایت می نماید و نوزایش و بقای روده ای موش را در 100 درصد موارد بالا می برد. این یافته می تواند برای کاهش عوارض جانبی دیگر منابع پرتوهای شدید مانند حوادث هسته ای، جنگ هسته ای و یا قرار گرفتن در معرض اشعه کیهانی در طول تحقیقات فضایی مفید باشد.

علامت هشدار اشعه ایکس (تصویر آرشیوی)

اعتبار: © pit-fall / Adobe Stock

گزارش کامل

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 نمایند 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 بعلاوه آسیب به سلول های روده ای سالم را هم در پی دارد که منجر به مسمومیت 60٪ بیماران درمان شده می گردد. در حالی که برطرف این مسمومیت بعد از اتمام رادیوتراپی مشاهده می گردد، 10٪ از بیماران درمان شده توسعه سندرم گوارشی را نشان می دهند، بیماری ای که دارای معینه مرگ سلول های روده ای است و منجر به تخریب کل روده و مرگ بیمار می گردد.

آسیب سلول های روده سالم، ضرر اصلی رادیوتراپی است که منجر به قطع و شکست یک درمان مؤثر سرطانی می گردد، که به طور بالقوه باعث عود سریع تومور می گردد. اکنون، یک کشف منتشر شده در مجله ساینس به وسیله 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 نماید که در معرض سطوح بالای تابش قرار گیرد را، هم برای تحقیقات سرطان و هم برای درمان، به طور اساسی تغییر دهد، و هم 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 گردد. 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 نماید، در حالی که سطح پایین و یا عدم سطوح قابل تشخیص پروتئین می تواند منجر به سندرم گوارشی و مرگ گردد.

نبیل جودر، رئیس گروه عوامل رشد، مواد مغذی و سرطان در CNIO و رهبر این مطالعه می گوید: عملکرد دقیق URI تا به امروز معین نشده است. درست همچون pH یا درجه حرارت، که ارگاهمم احتیاج به حفظ آنها در محدوده خاصی دارد، سطوح URI هم باید در یک پنجره بسیار باریک برای تنظیم عملکرد مناسب پروتئین های دیگر نگهداری گردد. وقتی که سطوح URI بالاتر یا پایین تر از حد بهینه باشند، ممکن است باعث ترویج و یا حفاظت در برابر رشد تومور و هم 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 نموده بود که سطوح URI بالا از سلول های روده در برابر آسیب DNA در هنگام رشد در ظرف کشت محافظت می نماید. بنابراین، جودر و دانشجوی دکترا المودنا چاوِر پرز پیشنهاد کردند که آنها باید مطالعه نمایند که آیا عملکرد محافظتی URI در موجود زنده هم 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 آنالیز 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 گردد. URI این سلول ها را از مسمومیت ناشی از اشعه با دوز بالا محافظت می نماید. پرتودرمانی شدید نه تنها به سلول های تومور آسیب می رساند، بلکه بعلاوه آسیب به سلول های روده ای سالم را هم در پی دارد که منجر به مسمومیت 60٪ بیماران درمان شده می گردد. 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 نمایند. وی اضافه می نماید: اخیرا بحث بسیار زیادی در خصوص 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 شرح 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 نمایند) 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 سلول های بنیادی حاضر نیست، انکوژن شناخته شده C-MYC بیش از حد اظهار می گردد، که منجر به تکثیر سلولی و افزایش حساسیت این سلولها به آسیب تشعشع می گردد. در نتیجه، این سلول ها می میرند ، روده خود را تعمیر نمی نماید، و پس از آن، موش می میرد.

منبع: Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)