كيف يُمكن لبروتين "قاتل للذاكرة" أن يُساعد في هزيمة السرطان؟

اكتشف العلماء أن بروتينا مرتبطا بمرض الزهايمر قد يُعزز في الواقع قدرة الجهاز المناعي على مكافحة السرطان، بحسب تقرير نشره موقع سايتك ديلي.

للوهلة الأولى، قد يبدو مرض الزهايمر والسرطان غير مرتبطين. يؤثر الزهايمر على الذاكرة، بينما يُهاجم السرطان الجسم، إلا أن العلماء في مركز هولينغز للسرطان التابع لجامعة كارولاينا الجنوبية الطبية اكتشفوا صلة مُفاجئة بينهما.

في دراسة نُشرت في مجلة أبحاث السرطان، أفاد الفريق أن بروتينا مرتبطا بمرض الزهايمر يُمكنه أيضا تعزيز جهاز المناعة. تُشير هذه النتيجة إلى أفكار يُمكن أن تُرشد علاجات جديدة للسرطان والشيخوخة والأمراض العصبية التنكسية.

مفارقة الزهايمر والسرطان
لطالما أشارت الأبحاث السكانية إلى أمرٍ غير مألوف: يبدو أن الأشخاص المُشخصين بمرض الزهايمر أقل عُرضة للإصابة بالسرطان. أثار هذا النمط اهتمام الدكتور بسيم أوغريتمن، المدير المساعد للعلوم الأساسية في هولينغز، ودفع فريقه إلى البحث في التركيب البيولوجي الأساسي الذي يربط بين هذه الاضطرابات التي تبدو مختلفة.

كانت الخطوة الأولى هي تأكيد الصلة. وقد حققت عالمة الأوبئة كالياني سوناوان، الحاصلة على درجة الدكتوراه، وفريقها في هوليغز ذلك من خلال تحليل خمس سنوات من المسوحات التمثيلية على المستوى الوطني، متوصلين إلى نتائج مذهلة. كان البالغون الذين تزيد أعمارهم عن 59 عاما والمصابون بمرض الزهايمر أقل عرضة للإصابة بالسرطان بمقدار 21 مرة من غير المصابين به.

تمت الإجابة على سؤال واحد، ولكن بقي الكثير. وعلى وجه الخصوص، ما هي الآلية البيولوجية التي تُحرك العلاقة العكسية بين مرض الزهايمر والسرطان؟

مفاضلة بيولوجية
من خلال سلسلة من التجارب، حدد الباحثون السبب - وهو بروتين أميلويد بيتا، المعروف بتسببه في إتلاف الخلايا العصبية في مرض الزهايمر. أظهرت النتائج أن بيتا أميلويد يلعب دورا مزدوجا في الجسم من خلال تأثيره على الميتوكوندريا - مصدر الطاقة الأساسي للخلايا - عن طريق إتلاف خلايا الدماغ مع تقوية جهاز المناعة.

في الدماغ، يمنع بيتا أميلويد عملية التنظيف الخلوي، المعروفة باسم "التهام الميتوكوندريا"، والتي تزيل الخلايا من خلالها الميتوكوندريا القديمة أو التالفة. ونتيجة لذلك، تتراكم الميتوكوندريا التالفة، مطلقة سموما تضر بالخلايا العصبية وتؤدي إلى فقدان الذاكرة وأعراض أخرى لمرض الزهايمر.

ومع ذلك، في الجهاز المناعي، يكون لأميلويد بيتا تأثير معاكس. يستفيد نوع من الخلايا المناعية يُسمى الخلايا التائية من بيتا أميلويد الذي يمنع التهام الميتوكوندريا، حيث يبقى المزيد من الميتوكوندريا سليما ويستمر في إنتاج الطاقة. هذه الطاقة تجعل الخلايا التائية أقوى وأكثر نشاطا في مكافحة التهديدات، مثل السرطان.

قال أوغريتمن: "ما وجدناه هو أن ببتيد الأميلويد نفسه الضار بالخلايا العصبية في مرض الزهايمر مفيد في الواقع للخلايا التائية في الجهاز المناعي. إنه يعمل على تجديد الخلايا التائية، مما يجعلها أكثر حماية ضد الأورام".

تجديد جهاز المناعة
لاختبار هذه النتيجة، زرع الباحثون الميتوكوندريا من الخلايا التائية المصابة بألزهايمر في الخلايا التائية المتقدمة في السن غير المصابة بألزهايمر. ووفقا لأوغرتمن، كانت النتائج مبهرة.

"بدأت الخلايا التائية الأكبر سنا بالعمل كخلايا تائية شابة ونشطة مجددا. كان هذا اكتشافا مذهلا لأنه يوحي بنظرة جديدة كليا لتجديد جهاز المناعة."

كشفت النتائج أيضا أن بيتا أميلويد يساهم في الإصابة بالسرطان بطريقة أخرى - عن طريق استنفاد الفومارات، وهو جزيء صغير يُصنع داخل الميتوكوندريا أثناء إنتاج الطاقة. يعمل الفومارات كمكابح، مما يمنع عملية التهام الميتوكوندريا من فقدان السيطرة. عندما تنخفض مستويات الفومارات، تُعيد الخلايا تدوير الكثير من الميتوكوندريا السليمة، مما يؤدي إلى فقدان قوتها.

وأوضح أوغريتمن: "عندما تُستنفد الفومارات، فإنك تزيد من عملية التهام الميتوكوندريا بشكل كبير." لم يعد الفومارات يرتبط بالبروتينات المشاركة في هذه العملية، وبالتالي تصبح البروتينات أكثر نشاطا وتحفز عملية التهام الميتوكوندريا. إنها بمثابة حلقة تغذية راجعة معززة".

في الخلايا التائية، يساعد الفومارات على تنظيم هذا التوازن. عندما أعطى الباحثون الفومارات للخلايا التائية المسنة في الفئران والأنسجة البشرية، وجدوا مستويات أقل من التهام الميتوكوندريا. من خلال الحفاظ على الميتوكوندريا، زود الفومارات الخلايا المناعية بطاقة أكبر لمحاربة السرطان. إن اكتشاف أن الفومارات ينقذ الخلايا التائية المسنة من فقدان الميتوكوندريا المفرط ويعزز نشاطها المضاد للأورام يشير إلى طريقة أخرى لحماية الصحة المناعية.

تداعيات واسعة النطاق على السرطان والشيخوخة
تُلقي هذه النتائج مجتمعة الضوء على سبب انخفاض احتمالية إصابة الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر بالسرطان، وكيفية تسخير هذه الحماية. فبدلا من مهاجمة الأورام مباشرة، يشير هذا البحث إلى جيل جديد من العلاجات التي تُعيد تنشيط الجهاز المناعي.
 
أحد هذه الأساليب هو زرع الميتوكوندريا، مما يمنح الخلايا التائية القديمة طاقة جديدة وصحية لتنشيط حمايتها من الأمراض. وتتمثل استراتيجية أخرى في الحفاظ على مستويات الفومارات أو استعادتها للحفاظ على الميتوكوندريا وتعزيز نشاط الخلايا التائية المضاد للأورام.

تتنوع التطبيقات المحتملة للسرطان. يمكن أن يعزز تنشيط الخلايا التائية عن طريق زرع ميتوكوندريا سليمة العلاجات الحالية مثل علاج الخلايا التائية CAR-T. وقد قدمت مجموعة أوغريتمن بالفعل براءة اختراع لهذا الاكتشاف، مما يؤكد إمكاناته كفئة علاجية جديدة. قد تُطيل الأدوية أو المكملات الغذائية القائمة على الفومارات عمر الخلايا المناعية القديمة وطاقتها من خلال الحفاظ على الميتوكوندريا. ويمكن استخدامها بالتزامن مع العلاج المناعي للحفاظ على قوة الخلايا التائية أثناء العلاج.

وبعيدا عن السرطان، يمكن أن تساعد هذه الأساليب في إبطاء شيخوخة المناعة بشكل عام. فمع تآكل الميتوكوندريا بشكل طبيعي بمرور الوقت، فإن حمايتها يمكن أن تساعد كبار السن على مكافحة العدوى والحفاظ على صحتهم. إن التعمق أكثر في التأثير ذي الحدين لأميلويد بيتا قد يُسهم في تطوير علاجات مستقبلية للأمراض العصبية التنكسية، مثل الزهايمر، من خلال إيجاد طرق لعزل آثاره المناعية الوقائية دون الإضرار بالدماغ.

يرى أوغريتمن أن هذه النتائج الجديدة تُبرز قوة العمل الجماعي، مُشيرا إلى التعاون بين برامج هولينغز البحثية في بيولوجيا السرطان، وعلم المناعة، والوقاية منه.

وأكد قائلا: "لقد كان هذا جهدا جماعيا حقيقيا. نحن فخورون بمجالات الخبرة المختلفة التي اجتمعت معا لتحقيق هذه الاكتشافات. يُجسّد هذا البحث كيف يُمكن للاكتشافات في مجال ما أن تفتح آفاقا غير متوقعة في مجال آخر".