للحد من نمو الخلايا السرطانية : " MIT " بحث علمى يتوصل لفهم كيفية تغذيتها

عظم الخلايا في أجسامنا تنقسم للنمو أو لتجديد الخلايا. عادةً، يحدث الانقسام الخلوي بطريقةٍ منظمةٍ ومنضبطة، ولكن عندما يخرج الأمر عن السيطرة، هذه الخلايا سريعة الإنقسام تصبح أساس الخلايا السرطانية وتؤدي الى الإصابة بالسرطان. في هذه العملية، معظم الوقود المستهلك هو الجلوكوز، وهو شكل من أشكال السكر.
اعتقد العلماء لفترة طويلة أن الكتلة الخلوية في الخلايا الجديدة، بما في ذلك الخلايا السرطانية، تأتي من الجلوكوز. ومع ذلك، وجد فريق من علماء الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا " MIT " في دراسة جديدة، نشرت في دورية Developmental Cell، أن أكبر مصدرٍ ليس الجلوكوز ولكن الأحماض الأمينية، وهي مكون تستهلكه الخلايا بكميات صغيرة.
تختلف الخلايا السرطانية عن الخلايا الطبيعية في كيفية توليدها للطاقة. هذه الظاهرة، والمعروفة باسم "تأثير فاربورج"، توضّح أن الخلايا السرطانية تستخدم عمليةً أقل كفاءة – تسمى التخمير، والتي لا تستخدم الأكسجين - بدلاً من التفاعلات الكيميائية الطبيعية التي تستخدم الخلايا البشرية الطبيعية في استهلاك الجلوكوز، والنتيجة النهائية هي أن الخلايا السرطانية تنتج طاقة أقل بكثير مقارنة بالخلايا الطبيعية.
أحد الفرضيات المقترحة لتفسير هذه الاستراتيجية الأقل كفاءة هي أن الخلايا السرطانية تستخدم هذا المسار البديل لخلق اللبنات الأساسية للخلايا الجديدة؛ ولكن يبدو أن هذا يتناقض مع الملاحظات التي تظهر تحول الجلوكوز إلى اللاكتات، وهو من الفضلات. إضافةً إلى ذلك، تم إجراء القليل من الأبحاث على تكوين الخلايا السرطانية الجديدة أو غيرها من خلايا الثدييات سريعة الانقسام.
ويقول ماثيو فاندر هايدن، عضو في معهد كوخ لأبحاث السرطان التكاملية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وأحد المؤلفين الرئيسيين لهذه الدراسة، "لأن الثدييات تأكل مجموعة متنوعة من الأطعمة، فإن السؤال حول أي من الأطعمة يساهم في أي جزء من الكتلة، بدا كأنه دون إجابة" وفقا لما ذكره موقع " يوريكا ألرت "
زرع الباحثون أنواعاً مختلفةً من الخلايا السرطانية والخلايا الطبيعية في أطباق الزراعة. عن طريق تغذية هذه الزراعات بالمواد الغذائية المختلفة التي تحتوي على أشكالٍ مختلفةٍ من النيتروجين والكربون، كانوا قادرين على تتبع أين انتهت هذه الجزيئات الأصلية داخل الخلايا - تقنيةٌ بسيطةٌ سمحت للعلماء بمعرفة من أين تأتي اللبنات الأساسية. كما أنهم وزنوا الخلايا لحساب النسبة التي ساهم بها الجزيء في كتلة الخلية.
ما وجدوه هو أنه على الرغم من استهلاك كميات كبيرة من كل من الجلوكوز والحمض الأميني جلوتامين، كلّ منهما ساهم قليلاً في كتلة الخلايا، مع نسبة 10 إلى 15 في المئة من الكربون في الخلايا ساهم بها الجلوكوز، في حين أن الجلوتامين ساهم ب 10 في المئة فقط. باستثناء الجلوتامين، غيره من الأحماض الأمينية - اللبنات الأساسية للبروتينات - كانوا في الواقع أكبر المساهمين، وولدوا 20 إلى 40 في المئة من الكربون في الكتلة الكلّية.
وقال فاندر هايدن، "هناك بعض الاقتصاد في استخدام أبسط وأكثر الطرق المباشرة لبناء ما أنت مصنوعٌ منه". في النهاية، الخلايا في معظمها مكونة من البروتين.
في حين أن العلماء ما زالوا لا يعلمون لماذا تستهلك الخلايا البشرية الكثير من الجلوكوز، وجد الباحثون أن معظم الجلوكوز يتم التخلص منه كلاكتات. خلص الفريق إلى أن الارتفاع في استهلاك الجلوكوز ليس للتلاعب من الكربون ولكن للطاقة التي يوفرها.
يدرس الباحثون الآن التحقق من الكيفية التي يساعد بها تأثير فاربورغ الخلايا على التكاثر. توفر أبحاثهم وسيلة جديدة للنظر في استقلاب الخلية السرطانية، ومن الممكن أن يؤدي إلى عقاقير أو أدوية جديدة من شأنها أن تقطع قدرة الخلايا على الانقسام.