آنزیم تقویت کنندۀ رشد تومور مغز کشف شد

• هانا نیکولز
• ترجمه محمدقاسم رافعی

محققان مرکز پزشکی ام دی اندرسون دانشگاه تگزاس آنزیمی را کشف کرده‎اند که به رشد تومورهای مغزی کمک می‎کند. این یافته پتانسیل رویکردهای جدید در تومور درمانی را دارد.
تمامی تومورهای سرطانی برای رشد و گسترش نیاز به "تغذیه" دارند. بسیار شبیه به سلول‎های سالم، سلول‎های سرطانی بدون وجود اکسیژن و مواد غذایی قادر به ادامۀ حیات نیستند - اما تومورها معمولاً در ریزمحیطی فاقد مواد مغذی لانه‎گزینی می‎کنند.
یافته‎های جدید که در "سلول مولکولی" منتشر شده است، تشریح می‎کند که چگونه تومورها علی‎رغم محیط بی‌امان دور و برشان تغذیه و رشد خود را مدیریت می‎کنند.
آنزیمی به نام ACSS2 مرکز ایجاد کنندۀ مسیری برای بقاء تومورها است. ACSS2 توانایی تومور برای استفاده از استات را به عنوان یک منبع غذایی بر پایۀ نمک به جای گلوکز، تقویت می‎کند. اگرچه گلوکز برای رشد تومور مطلوب‎تر است، عرضۀ آن برای سلول‎های سرطانی اغلب محدود است.
استات برای سلول‎های سرطانی جایگیر شده در هستۀ تومور شاهراهی برای نه فقط زنده ماندن در شرایط تقلای کمبود مواد غذایی، بلکه روشی برای رشد عرضه می‎کند.
قطع این مسیر تغذیه در سلول‎های سرطانی می‎تواند در پیشگیری از رشد تومور و تقویت مرگ سلول سرطانی حیاتی باشد. در هر حال، سیستم ایمنی قادر به متوقف کردن مسیر تغذیۀ سلول‎های سرطانی نیست، و درمان‎های فعلی نامؤثرند.
به علاوه روشن نیست که ACSS2 چگونه از یک جزء سلولی مایع به نام سیتوزول در فرآیندی موسوم به جابجایی هسته‎ای وارد هسته می‎شود. اگر بتوان جابجایی هسته‎ای ACSS2 را متوقف کرد، این کار همچنین باعث از بین رفتن توانایی سلول سرطانی برای حفظ خود می‎شود.
دکتر ژیمین لیو / Zhimin Lu، استاد رشتۀ نوروانکولوژی و نویسندۀ رهبر مطالعه می‎گوید: "غلبه بر استرس متابولیک یک مرحلۀ حیاتی در رشد تومورهای صلب است. استیل کوآنزیم A یا CoA، که به واسطۀ جذب استات و گلوکز تولید می‌شود، یک منبع کربنی کلیدی برای فرآیندهای مولکولی مهمی مثل استیلاسیون هیستون و بیان ژن است.
"در هر حال، اینکه استیل CoA چگونه در شرایط استرس تغذیه‎ای ایجاد می‎شود ناروشن است. مطالعۀ ما با ACSS2 به عنوان یک روش برجسته و مهم در بیان ژن در چنین شرایطی، مکانیسم‌های پشت این اتفاق را توضیح می‎دهد."

ACSS2 امکان ایجاد ساختارهای سلولی در کمک به رشد تومور را به وجود می‎آورد
لیو و همکارانش از یک ابزار اصلاح ژن موسوم به CRISPR برای جستجو در نقش ACSS2 در استیلاسیون هیستون از طریق تولید استیل CoA هسته از استات درون هستۀ سلول استفاده کردند.
هیستون‎ها در تنظیم ژن نقش حیاتی دارند. آنها پروتئین‎های هستند که در چرخش DNA نقش قرقره را بازی می‎کنند. استیلاسیون هیستون یک فرآیند اصلاح است که بخشی کلیدی از بیان ژن محسوب می‎شود. پی برده شده است که اصلاح هیستون با استفاده از یک آنزیم متابولیک برای سلول جهت پایدار باقی ماندن و رشد تومورها مهم است.
آنزیم ACSS2 به لیزوزوم‎ها - که به عنوان ساختارهای سلولی کمک کنندۀ رشد تومور شناخته می‌شوند - امکان تولید می‎دهد. به علاوه، ACSS2 باعث تقویت اتوفاژی - "یک مکانیسم تغذیۀ سلولی آدم‎خوارانه" -می‌شود که به نوبۀ خود لیزوزوم‌ها را به گرفتن، هضم و بازیافت مواد مغذی حیاتی قادر می‌سازد.
بیشتر آنکه، اگر مواد غذایی در خارج از سلول دچار کمبود باشد، ACSS2 متابولیسم سلول سرطانی را برای بقاء سلول و رشد آن به دو طریق برنامه‎ریزی مجدد می‎کند: از طریق افزایش اتوفاژی، و توسط استفادۀ مجدد از فرآورده‎های هضم شده به وسیلۀ لیزوزوم‎ها.
دکتر ژیمین لیو می‎گوید:
"این یافته‎ها یک فعل و انفعال ابزاری میان برنامه‎ریزی مجدد متابولیسم و بیان ژن در سلول‎های سرطانی را روشن می‎کند.
به نظر می‎رسد مهار دو عملکرد هسته‎ای ACSS2 و مسیر متابولیک آن، موسوم به گلیکولیز، که گلوکز را به انرژی غذایی تومور تبدیل می‎کند، رویکرد کارآمدی برای درمان سرطان است."
تحقیق حاضر اطلاعات تازه‎ای در مورد جابجایی هسته‎ای و اینکه چگونه ACSS2 می‎تواند بازیگر بالقوه‎ای در رویکردهای درمانی برای معالجۀ سرطان باشد، فراهم می‌آورد.