الخلايا السرطانية يمكنها تسميم الخلايا المناعية المهاجمة عبر ملئها بميتوكوندريا معيبة، مما يُضعف الدفاعات المناعية للجسم ويساعد الورم على تفادي القضاء عليه.
تمثل هذه النتائج، التي نُشرت اليوم في Nature، أقوى دليل حتى الآن على أن الميتوكوندريا، وهي البُنى الفرعية الخلوية المسؤولة عن إنتاج الطاقة، يمكنها الانتقال في جسم الإنسان وليس فقط في نماذج الخلايا والحيوانات.
تمثل هذه النتائج، التي نُشرت اليوم في Nature، أقوى دليل حتى الآن على أن الميتوكوندريا، وهي البُنى الفرعية الخلوية المسؤولة عن إنتاج الطاقة، يمكنها الانتقال في جسم الإنسان وليس فقط في نماذج الخلايا والحيوانات.
يقول هولدن ميكر، اختصاصي المناعة في جامعة ستانفورد بكاليفورنيا، والذي لم يشارك في الدراسة: "أول ما خطر ببالي هو أن هذا يبدو جنونيًا، مثل الخيال العلمي. لكن يبدو أنهم يملكون بيانات تدعم ذلك." ويضيف أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لفهم مدى تكرار هذه الظاهرة ومدى استفادة الخلايا السرطانية منها.
تفكر في الميتوكوندريا
كان العلماء يعتقدون سابقًا أن كل خلية تُنتج ميتوكوندرياتها الخاصة، لكن الأبحاث الحديثة تُظهر أن الميتوكوندريا يمكن أن تتحرك بين الخلايا. على سبيل المثال، في أطباق الاستنبات، وُجد أن الخلايا السرطانية تُشبع حاجتها الكبيرة للطاقة عبر سرقة الميتوكوندريا الصحية من الخلايا المناعية المعروفة باسم الخلايا التائية.
لاستكشاف الأمر أكثر، أخذ مؤلفو الدراسة الجديدة عينات من الميتوكوندريا من عدد قليل من الأشخاص المصابين بالسرطان. قارن الباحثون بين الميتوكوندريا الموجودة في الخلايا السرطانية لكل مريض وتلك الموجودة في الخلايا اللمفاوية المتسللة للأورام (TILs)، وهي خلايا مناعية تُحدد الأورام وتغزوها.
وجد الفريق أنه في ثلاث حالات، حملت كل من الخلايا السرطانية وخلايا TILs الميتوكوندريا ذات الطفرات نفسها، مما يشير إلى احتمال انتقال الميتوكوندريا المعيبة من الخلايا المريضة إلى الخلايا السليمة.
قام الباحثون بهندسة خلايا سرطانية بحيث تحمل ميتوكوندريا مُميزة ببروتين فلوري. وعندما نمت هذه الخلايا بجوار TILs، بدأت الخلايا المناعية في احتواء الميتوكوندريا المتوهجة بعد 24 ساعة. وبعد 15 يومًا، حلت الميتوكوندريا المنحدرة من السرطان محل الميتوكوندريا الأصلية في بعض الخلايا المناعية تقريبًا بالكامل.
يقول جوناثان بريستوف، الباحث في نقل الميتوكوندريا في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس، ميزوري: "هذا يُعيد تعريف مفهومنا عن 'ملكية' الميتوكوندريا على مستوى الخلايا."
لاستكشاف الأمر أكثر، أخذ مؤلفو الدراسة الجديدة عينات من الميتوكوندريا من عدد قليل من الأشخاص المصابين بالسرطان. قارن الباحثون بين الميتوكوندريا الموجودة في الخلايا السرطانية لكل مريض وتلك الموجودة في الخلايا اللمفاوية المتسللة للأورام (TILs)، وهي خلايا مناعية تُحدد الأورام وتغزوها.
وجد الفريق أنه في ثلاث حالات، حملت كل من الخلايا السرطانية وخلايا TILs الميتوكوندريا ذات الطفرات نفسها، مما يشير إلى احتمال انتقال الميتوكوندريا المعيبة من الخلايا المريضة إلى الخلايا السليمة.
قام الباحثون بهندسة خلايا سرطانية بحيث تحمل ميتوكوندريا مُميزة ببروتين فلوري. وعندما نمت هذه الخلايا بجوار TILs، بدأت الخلايا المناعية في احتواء الميتوكوندريا المتوهجة بعد 24 ساعة. وبعد 15 يومًا، حلت الميتوكوندريا المنحدرة من السرطان محل الميتوكوندريا الأصلية في بعض الخلايا المناعية تقريبًا بالكامل.
يقول جوناثان بريستوف، الباحث في نقل الميتوكوندريا في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس، ميزوري: "هذا يُعيد تعريف مفهومنا عن 'ملكية' الميتوكوندريا على مستوى الخلايا."
سمٌّ قاتل
أظهرت التجارب على الخلايا أن TILs الملوثة أصبحت أقل قدرة على الانقسام وأكثر عرضة للانتحار الخلوي. أما في الفئران المصابة بالسرطان، فقد أظهرت TILs التي امتصت الميتوكوندريا الغريبة علامات الإرهاق المناعي، مما يعني فقدانها القدرة على قتل الخلايا السرطانية.
يُفسر يوسوكي توغاشي، طبيب أمراض الرئة وباحث في مناعة السرطان بجامعة أوكاياما في اليابان والمؤلف الرئيسي للدراسة، أن الميتوكوندريا المعيبة تبدو وكأنها تسمم الخلايا المناعية. ويضيف: "نقل الميتوكوندريا يلعب دورًا مهمًا في استنفاد TILs، لكنني أعتقد أنه مجرد جزء من الصورة الكاملة."
يُفسر يوسوكي توغاشي، طبيب أمراض الرئة وباحث في مناعة السرطان بجامعة أوكاياما في اليابان والمؤلف الرئيسي للدراسة، أن الميتوكوندريا المعيبة تبدو وكأنها تسمم الخلايا المناعية. ويضيف: "نقل الميتوكوندريا يلعب دورًا مهمًا في استنفاد TILs، لكنني أعتقد أنه مجرد جزء من الصورة الكاملة."
طب الميتوكوندريا
يقول نيكولاس ريستيفو، كبير المسؤولين الطبيين في شركة Medici Therapeutics المتخصصة في أبحاث TILs في بوسطن، ماساتشوستس، إن هذه الدراسة تؤكد أهمية صحة الميتوكوندريا في بيولوجيا الأمراض. ويشير إلى أن العلماء نادرًا ما ينظرون إلى DNA الميتوكوندريا في أبحاث السرطان، لكنه يعتقد أن عليهم ذلك. "إنه أمر سهل التنفيذ"، كما يقول، مضيفًا أن هذا المجال "سيشهد توسعًا كبيرًا."
لكن ريستيفو يُحذر من أن النتائج المستخلصة من الأنسجة البشرية جاءت من عينة صغيرة جدًا. ويضيف: "أود معرفة مدى شيوع هذه الظاهرة من خلال دراسة مجموعة أكبر من المرضى."
في العام الماضي، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) على علاج الجيل الأول لـTILs**،** والذي يعتمد على استخلاص الخلايا المناعية ذات القدرة على قتل السرطان. تعمل شركة IMEL Biotherapeutics في والتام، ماساتشوستس، بالفعل على تطوير طريقة لحقن TILs بميتوكوندريا صحية لتعزيز نشاطها. (ريستيفو يعمل كمستشار علمي لدى IMEL Biotherapeutics).
قد يكون هناك أيضًا مكان للأدوية التي تمنع انتقال الميتوكوندريا في علاج السرطان. علاوة على ذلك، يشير بريستوف إلى أن هذه الدراسة تطرح تساؤلات حول مدى شيوع تبادل الميتوكوندريا وما إذا كان يحدث في حالات صحية أخرى غير السرطان.
المصدر: مجلة Nature
لكن ريستيفو يُحذر من أن النتائج المستخلصة من الأنسجة البشرية جاءت من عينة صغيرة جدًا. ويضيف: "أود معرفة مدى شيوع هذه الظاهرة من خلال دراسة مجموعة أكبر من المرضى."
في العام الماضي، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) على علاج الجيل الأول لـTILs**،** والذي يعتمد على استخلاص الخلايا المناعية ذات القدرة على قتل السرطان. تعمل شركة IMEL Biotherapeutics في والتام، ماساتشوستس، بالفعل على تطوير طريقة لحقن TILs بميتوكوندريا صحية لتعزيز نشاطها. (ريستيفو يعمل كمستشار علمي لدى IMEL Biotherapeutics).
قد يكون هناك أيضًا مكان للأدوية التي تمنع انتقال الميتوكوندريا في علاج السرطان. علاوة على ذلك، يشير بريستوف إلى أن هذه الدراسة تطرح تساؤلات حول مدى شيوع تبادل الميتوكوندريا وما إذا كان يحدث في حالات صحية أخرى غير السرطان.
المصدر: مجلة Nature