نقش کلیدی پروتئین میتوکندری در گلیوبلاستوما

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، گلیوبلاستوما شایع ترین نوع تومور مغزی است که بزرگسالان را تحت تاثیر قرار می دهد و متأسفانه هنوز غیر قابل درمان است. در یک مطالعه جدید، محققان نشان داده اند که یک پروتئین میتوکندریایی خاص نقش مهمی در گلیوبلاستوم ایفا می کند و بنابراین می تواند به عنوان یک هدف بالقوه برای کاهش تومورها استفاده شود. گلیوبلاستوما به دلیل کشندگی بدنام است. یکی از چالش های اصلی این است که به صورت تهاجمی در سراسر مغز پخش می شود. محققان علاقه مند هستند که بفهمند چه چیزی این فرآیند را به منظور شناسایی استراتژی های درمانی جدید هدایت می کند. در مطالعه حاضر، محققان بر روی دامنه میتوکندری پیچ خورده حاوی پروتئین ۲ متمرکز شدند که به نام CHCHD2 نیز شناخته می شود. نام پیچیده به ساختار پروتئین اشاره دارد که زیرواحدهای آن مانند رشته های طناب به هم پیچیده شده اند.

محققان ابتدا پایگاه داده گلیوبلاستوما اطلس ژنوم سرطان را بررسی کردند تا ببینند آیا می توانند الگوهایی را که سطح CHCHD2 را با سرطان مرتبط می کند، شناسایی کنند. از بین 577 نمونه، آن ها دریافتند که ژن های CHCHD2 در سلول های تومور در مقایسه با بافت غیر توموری بیان بالاتری داشتند و در موارد پیشرفته گلیوبلاستوما بیشتر بود. همچنین متوجه شدند که در انسان ژن کد کننده CHCHD2 ارتباط نزدیکی با ژن رمزکننده گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی یا EGFR در کروموزوم 7 دارد. نسخه جهش یافته این پروتئین در بیش از 50 درصد بیماران گلیوبلاستوما یافت می شود. هنگامی که نتایج پایگاه داده نشان داد که بیان CHCHD2 در بیمارانی که دارای جهش موسوم به EGFRvIII بودند، بالاترین میزان بود، محققان دریافتند که درک تعامل بین این دو پروتئین می تواند برای درک پیشرفت گلیوبلاستوما بسیار مهم باشد.

برای تایید فرضیه خود، محققان به بررسی اثرات CHCHD2 بر رشد تومور در موش پرداختند. آنها موش هایی را که دارای CHCHD2 و نسخه جهش یافته EGFR بودند با موش هایی که حاوی CHCHD2 نبودند، اما همچنان EGFR جهش یافته داشتند، مقایسه کردند. موش های گروه اول به طور متوسط ​​17 روز زنده ماندند، در حالی که گروه دوم 25 روز زنده ماندند. محققان دریافتند که موش هایی که زودتر مرده اند رشد تومور بیشتری به بافت مغز اطراف نفوذ کرده است. اگرچه واضح است که این پروتئین ها با یکدیگر تعامل دارند، مشخص نیست که چگونه بر پیشرفت گلیوبلاستوما تأثیر می گذارند. نویسندگان بر اساس آزمایشات خود مکانیسم های مختلفی را پیشنهاد کرده اند.

اولین احتمال این است که CHCHD2 حساسیت EGFR جهش یافته را به داروهای سیتوتوکسیک کاهش می دهد. بیماران مبتلا به گلیوبلاستوما، علیرغم اینکه تحت زرادخانه ای از روش های درمانی، از جمله شیمی درمانی با داروی تموزولومید قرار می گیرند، تنها 15 تا 20 ماه زنده می مانند. محققان از این دارو استفاده کردند و سلول هایی را آزمایش کردند که دارای پروتئین EGFR و CHCHD2 جهش یافته بودند و سلول هایی که فقط EGFR داشتند. آنها مشاهده کردند که وقتی سلول ها حاوی CHCHD2 نیستند، به تموزولوماید حساسیت بیشتری نشان می دهند. محققان معتقدند که این نتیجه CHCHD2 را به عنوان یک هدف درمانی بالقوه برجسته می کند. احتمال دیگر این است که CHCHD2 بر چگونگی تحریک EGFR تهاجم گلیوبلاستوما تأثیر می گذارد. محققان با استفاده از یک هیدروژل برای تکثیر ریزمحیط تومور در مغز، نشان دادند که سلول های دارای CHCHD2 و EGFR جهش یافته قادر به رشد و حمله به ناحیه اطراف هستند. این تهاجم به ویژه زمانی که سطح اکسیژن پایین تر بود، مشخص می شد، وضعیتی که معمولاً توسط سلول های گلیوبلاستوما هنگام حمله از تومور به مغز تجربه می شود.

داده ها همچنین نشان می دهد که CHCHD2 عمیقاً بر متابولیسم سلولی تأثیر می گذارد، که محققان با استفاده از آزمایش های مختلف بیوشیمیایی نشان دادند. این یک مقاله چند وجهی است که از داده های بیمار، خطوط سلولی انسانی و مدل موش گلیوبلاستوما استفاده می کند. همه داده ها در یک راستا قرار دارند و می توان هر یک از این مکانیسم ها را دنبال کرد تا دریافت شود که آیا توضیح می دهد که در تومورها چه اتفاقی می افتد یا خیر. محققان علاقه مندند تا دریابند چرا ظرفیت تهاجمی این سلول ها به ویژه در شرایط کم اکسیژن تغییر می کند. آنها همچنین می خواهند آزمایش کنند که آیا این نتایج در سایر انواع گلیوبلاستوما که ممکن است EGFR جهش یافته نداشته باشند، صادق است یا خیر. این مطالعه نشان می دهد که نقش CHCHD2 در پیشرفت گلیوبلاستوم نادیده گرفته شده است، اما ممکن است یک هدف جدید مهم باشد. این ایده که این پروتئین می تواند رفتار را بر اساس محیط خود تغییر دهد ارزشمند است.