پروتئین شبه شهاب‌سنگ و تخلیه قدرت سیستم ایمنی

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، بر اساس تحقیقات جدیدی که توسط محققان دانشکده پزشکی دانشگاه جان هاپکینز و مرکز سرطان جان هاپکینز کیمل انجام شده است، پروتئینی به نام METRNL در ریزمحیط تومور، انرژی سلول های T را کاهش می دهد و در نتیجه توانایی آن ها در مبارزه با سرطان را به شدت محدود می کند. یافتن راه هایی برای جلوگیری از اثرات سیگنال دهی METRNL بر سلول های T نفوذ کننده به تومور ممکن است به این سلول های ایمنی اجازه دهد تا انرژی لازم برای از بین بردن تومورها را دوباره به دست آورند.

METRNL قبلاً در ادبیات پزشکی توضیح داده شده است، در ابتدا به عنوان نقشی در کمک به سرماخوردگی یا ورزش کردن حیوانات (و افراد) با ایجاد سوراخ در میتوکندری (کارخانه انرژی) سلول های چربی به منظور تولید گرما دارد. با این حال، قبلاً مشخص نشده بود که در سرطان یا در سلول های T فعال است. محققان توضیح می دهند که وقتی سلول های T سعی می کنند تومور را از بین ببرند، حالت تحریک یااسترس مزمن باعث ترشح METRNL می شود. هنگامی که METRNL ترشح می شود، با میتوکندری ها تعامل می کند و سوراخ هایی را در زنجیره انتقال الکترون ایجاد می کند، وقتی سلول های T دیگر نمی توانند با انرژی مورد نیاز خود ادامه دهند، تلاش برای کشتن سلول های سرطانی را متوقف می کنند، که سلول های سرطانی را قادر می سازد تا تکثیر و پخش شوند.

در یک سری تحقیقات آزمایشگاهی، محققان ابتدا سلول های T را از بافت تومور و خون بیماران مبتلا به تومورهای مغزی (گلیوبلاستوما)، سرطان پروستات، سرطان مثانه و سرطان کلیه مطالعه کردند و توالی یابی RNA را برای شناسایی ژن ها انجام دادند. در نتیجه تحقیقات، METRNL ژنی بود که بیشترین بیان را داشت. سپس، آنها می خواستند دریابند که چه چیزی باعث می شود سلول های T در وهله اول METRNL ترشح کنند و کشف کردند که دلیل آن تحریک مزمن است. به طور معمول، سیستم ایمنی بدن زمانی که برای مبارزه با عفونت تحریک می شود و پس از برطرف شدن آن بیماری کاهش می یابد. اما در شرایط سرطان، سلول های T به طور مزمن تحریک می شوند، که باعث اختلال در عملکرد آنها می شود. همچنین مشخص شد که METRNL توسط سایر سلول های ایمنی در تومورها مانند ماکروفاژها و سلول های دندریتیک ترشح می شود، اما به طور خاص روی سلول های T عمل می کند.

تحقیقات بیشتر نشان داد که METRNL مستقیماً روی میتوکندری عمل می کند و زنجیره انتقال الکترون را جدا می کند. همانطور که سلول های T انرژی خود را از دست می دهند و شروع به شکست می کنند، تلاش خود را برای استفاده از گلوکز (قند طبیعی) به عنوان منبع پشتیبان انرژی افزایش می دهند. اما، از آنجایی که محیط تومور دارای گلوکز کم است، آنها همچنان به ریزش خود ادامه می دهند و در نهایت می میرند. این یکی از راه هایی است که تومورها می توانند به رشد خود ادامه دهند. حذف METRNL در مدل های انواع سرطان در تحقیقات محققان به طور جهانی رشد تومور را به تاخیر انداخت.

در نهایت، محققان مشاهده کردند که METRNL از طریق خانواده ای از فاکتورهای رونویسی (پروتئین هایی که سرعت رونویسی اطلاعات ژنتیکی از DNA به RNA را کنترل می کنند) به نام E2F فعال می شود، که وابسته به سیگنال دهی توسط گیرنده ای به نام PPAR delta است و این که این عوامل را تعدیل می کند. عوامل پایین دست می توانند اثرات METRNL را مسدود کنند. گام های بعدی تعیین این است که چگونه این می تواند به بیماران کمک کند. محققان فعالانه روی ابزارهای مختلفی کار می کنند تا مسیر دلتای METRNL-E2F-PPAR را هدف قرار دهند یا درمان هدفمند را با سایر روش های ایمنی درمانی ترکیب کنند.