طور علماء “ماونت سينيا” تقنية جديدة تسمح بربط جينات معينة بخصائص الورم المعقدة على نطاق ودقة لم تكن ممكنة من قبل؛ وقد تؤدي النتائج إلى مناهج جديدة لاستهداف الأدوية المضادة للسرطان، وذلك حسبما نشر موقع “ميديكال إكسبريس” الطبي البريطاني.
وحسب الموقع، فان التقنية الجديدة المسماة “Perturb-map ” تستخدم نظام باركود جيني جديدا لتمييز الخلايا السرطانية بتعديلات جينية مختلفة وتصوير الخلايا السرطانية، وكذلك الخلايا المجاورة غير السرطانية داخل الأنسجة. وانه باستخدام هذا النهج تمكن الباحثون من تحديد جينات معينة تتحكم بنمو ورم الرئة وتكوين المناعة وحتى الاستجابة للعلاج المناعي، وفقًا للدراسة التي نُشرت في مارس (آذار).
وفي هذا الاطارن تتكون الأورام من العديد من أنواع الخلايا المختلفة بالإضافة إلى الخلايا السرطانية نفسها، وعلى مدار العقدين الماضيين، حدثت ثورة في علاج السرطان من خلال الأدوية التي تستهدف الخلايا غير السرطانية في الورم. وتشمل هذه العلاجات المناعية Keytruda و Tecentriq؛ التي تعمل على تنشيط الخلايا المناعية في الورم وتمكينها من قتل الخلايا السرطانية ، وAvastin؛ الذي يغير الأوعية الدموية للورم ويجوع السرطان.
ونظرًا لأن بيئة الورم لها تأثير كبير على نتائج المرضى فهناك حاجة ملحة للعثور على الجينات التي تستخدمها السرطانات للتحكم في نظامها البيئي المحلي. وهذه المعلومات أساسية لتطوير عقاقير جديدة مضادة للسرطان.
ونظرًا لأن الأورام تعبر عن مئات الجينات، فإن العثور على الجينات المراد استهدافها يتطلب مقياسًا من التحليل الذي كان من الصعب جدًا تحقيقه في النماذج الحيوانية للسرطان؛ وهو أمر ضروري لتمثيل النظام البيئي الكامل للخلايا لورم المريض بأمانة.
ويستخدم العلماء تقنية تحرير الجينات المسماة “كريسبر” منذ عدة سنوات للقضاء على الجينات في الخلايا السرطانية ودراسة وظيفتها.
وقد جعلت التطورات بتقنية تسلسل الحمض النووي من الممكن استخدام الآلاف من كريسبر في وقت واحد بحيث يمكن دراسة كل جين في الجينوم. ومع ذلك، فإن هذه الشاشات الجينية (كريسبر) كانت قادرة فقط على تحديد الجينات والوظائف التي تعمل داخل الخلايا السرطانية نفسها. وقد ترك هذا العديد من الأسئلة الحرجة دون إجابة من قبل الشاشات الجينية، مثل كيف تغير الخلايا السرطانية تجنيد وتنشيط الخلايا المناعية في الورم؛ وهو عامل رئيسي في استجابة المريض للعلاج المناعي.
وباستخدام تقنية “Perturb-map” توصل العلماء إلى مسارين رئيسيين كان لهما تأثيرات عميقة على نمو الورم بالإضافة إلى بنية الورم وتجنيد الخلايا المناعية. فتم التحكم بأحد المسارين بواسطة سيتوكين إنترفيرون جاما (IFNg) والآخر بواسطة مستقبلات بيتا لعامل نمو الورم (TGFbR). ووجدوا أنه عندما تم حذف الجين TGFbR2 أو الترميز الجيني لـ SOCS1 ، وهو منظم لـ IFNg ، من الخلايا السرطانية، أصبحت أورام الرئة أكبر وأكثر وفرة.
وعلى الرغم من أن فقدان أي من الجينين له تأثير مماثل على نمو الورم، فإن تصوير الأورام – الذي أصبح ممكنًا بواسطة منصة خريطة Perturb – كشف أن أورام SOCS1 قد تم اختراقها بشكل كبير بواسطة الخلايا التائية، بينما استبعدت أورام TGFbR الخلايا التائية. وحتى عندما كانت أورام SOCS1 و TGFbR على اتصال مباشر، ظل الأول مخترقًا والأخير مستبعدا؛ هذه نتيجة مهمة، لأن المرضى الذين تحتوي أورامهم على خلايا مناعية أقل يستجيبون بشكل أسوأ لأدوية العلاج المناعي.
وتشير هذه النتائج إلى أن “تأثيرات هذه الجينات على النظام البيئي للورم موضعية للغاية”، حسب ما قال المؤلف الرئيسي الدكتور بريان براون مدير معهد إيكان للجينوم والمدير المساعد لمعهد ليبشولتز للمناعة الدقيقة (برييزم) في ماونت سيناي. مؤكدا “هذه نظرة ثاقبة ملحوظة لأننا نتعلم أن العديد من أورام المرضى تتكون من نسائل فرعية متميزة وراثيًا؛ فإذا كانت طفرات جينية معينة تمنع الخلايا التائية من منطقة فرعية استنساخية يمكن أن يكون هذا بمثابة جيب مقاومة للعلاجات المناعية مثل Keytruda. علما ان التأثيرات البعيدة للعديد من الجينات الأخرى على تكوين الورم ما زالت غير معروفة، لكن منصة خريطة بيرتورب ستوفر الآن للعلماء وسيلة قوية لمعالجة المشكلة”.
ووفق الدكتورة ميريام مراد دكتوراه في الطب مؤلفة مشاركة في الدراسة ومديرة “PrIISM” “تتيح لنا خريطة Perturb تحديد الجينات المحددة التي تتحكم في بيئة الورم على نطاق لم يكن ممكنًا من قبل. وهذا يشمل إمكانية العثور على الجينات المسؤولة عن تجنيد أو إعادة برمجة الخلايا التي تمنع جهاز المناعة من القضاء على الأورام. إنه أمر رائع… سيعزز هذا بشكل كبير قدرتنا على إيجاد أهداف جديدة لعلاجات أفضل للسرطان وهذا مهم لمرضانا”.