دانشمندان سلولهای چربی سفید که وظیفه ذخیره انرژی را بر عهده دارند، به سلولهای چربی بژ تبدیل کردند که به شدت کالری مصرف میکنند. هنگامی که این سلولها در بدن کاشته شدند، منابع غذایی را از تومورها گرفتند و توانستند در آزمایشهای آزمایشگاهی، پنج نوع مختلف سرطان را سرکوب کنند.
به گزارش بخش تومور شناسی رسانه اخبار پزشکی مدنا، لیپوساکشن و جراحی پلاستیک معمولاً در یک زمینه با سرطان مطرح نمیشوند، اما همین روشها الهامبخش یک رویکرد جدید در درمان سرطان شدهاند که از سلولهای چربی مهندسیشده برای محروم کردن تومورها از مواد مغذی استفاده میکند. محققان دانشگاه کالیفرنیا سانفرانسیسکو (UCSF) با استفاده از فناوری ویرایش ژن CRISPR، سلولهای چربی سفید معمولی را به سلولهای چربی (بژ) تبدیل کردند. این سلولها به جای ذخیره چربی، کالری را برای تولید گرما میسوزانند.
سپس، محققان این سلولها را به همان روشی که جراحان پلاستیک از انتقال چربی برای فرمدهی بدن استفاده میکنند، در نزدیکی تومورها کاشتند. این سلولهای چربی تمام مواد مغذی را جذب کردند و باعث مرگ اکثر سلولهای سرطانی شدند. حتی زمانی که این سلولها در بدن موشها در مکانی دور از محل تومور قرار داده شدند، همچنان توانستند رشد سرطان را مهار کنند. این واقعیت که روش مورد استفاده مبتنی بر تکنیکهای رایج پزشکی است، میتواند روند تبدیل آن به یک روش درمانی جدید را تسریع کند.
نداو اهیتو، دکترای زیستشناسی، مدیر موسسه ژنتیک انسانی UCSF و استاد مهندسی زیستی و علوم درمانی که نویسنده ارشد این تحقیق است، میگوید: «ما همین حالا بهطور معمول سلولهای چربی را از طریق لیپوساکشن خارج کرده و در جراحی پلاستیک به بدن بازمیگردانیم. این سلولهای چربی بهراحتی در آزمایشگاه قابل اصلاح هستند و میتوان آنها را با اطمینان به بدن بازگرداند، که این امر آنها را به یک پلتفرم جذاب برای درمانهای سلولی، از جمله درمان سرطان، تبدیل میکند.»
اهیتو و همکارش های نگوین، دکترای زیستشناسی، از مطالعاتی آگاه بودند که نشان میداد قرار گرفتن در معرض سرما میتواند در موشها رشد سرطان را سرکوب کند. در یک آزمایش استثنایی، حتی مشاهده شد که سرما میتواند به بهبود یک بیمار مبتلا به لنفوم غیرهوچکین کمک کند.
دانشمندان دریافتند که علت این تأثیر، فعال شدن سلولهای چربی قهوهای در اثر سرما است. این سلولها مواد مغذی را مصرف کرده و برای تولید گرما میسوزانند، در نتیجه سلولهای سرطانی را از تغذیه محروم میکنند. اما روش درمانی مبتنی بر سرما، برای بیماران مبتلا به سرطان که شرایط جسمانی شکنندهای دارند، گزینهای عملی نیست.
بنابراین، اهیتو و نگوین به ایده استفاده از چربی بژ روی آوردند و فرض کردند که میتوان آن را بهگونهای مهندسی کرد که حتی بدون نیاز به سرما، مقدار کافی کالری بسوزاند تا تومورها را از مواد مغذی محروم کند. نگوین با استفاده از فناوری CRISPR، ژنهای غیرفعال در سلولهای چربی سفید را که در سلولهای چربی قهوهای فعال هستند، تحریک کرد تا ببیند کدام ژنها میتوانند سلولهای چربی سفید را به قویترین شکل از چربی بژ تبدیل کنند. ژن UCP1 بیشترین تأثیر را داشت.
در آزمایشهای بعدی، نگوین سلولهای چربی بژ UCP1 و سلولهای سرطانی را در یک ظرف آزمایشگاهی (ترانس ول) پرورش داد. سلولهای سرطانی در پایین ظرف و سلولهای چربی در قسمت بالایی قرار داشتند. اگرچه این دو نوع سلول از نظر فیزیکی جدا بودند، اما مجبور بودند منابع غذایی مشترکی را مصرف کنند.
نگوین میگوید: «در اولین آزمایش ترانس-ول، تقریباً هیچ سلول سرطانیای زنده نماند. ما فکر کردیم که در فرآیند آزمایش اشتباهی رخ داده است. بنابراین، چندین بار آن را تکرار کردیم، اما هر بار همان نتیجه را مشاهده کردیم.»
این سلولهای چربی بژ توانستند در برابر دو نوع سرطان پستان، سرطان روده بزرگ، سرطان پانکراس و سرطان پروستات برتری پیدا کنند. اما دانشمندان هنوز نمیدانستند که آیا این روش در شرایط واقعی نیز مؤثر خواهد بود یا خیر. برای آزمایش بیشتر، دانشمندان از ارگانوئیدهای چربی استفاده کردند؛ این ارگانوئیدها مجموعهای از سلولها هستند که به شکل یک ساختار سهبعدی در آزمایشگاه رشد میکنند.
هنگامی که این ارگانوئیدهای چربی در کنار تومورها در موشها کاشته شدند، نتایج دوباره مثبت بود. سلولهای سرطانی، از جمله سلولهای سرطان پستان، پروستات و پانکراس، به دلیل کمبود مواد مغذی از بین رفتند. حتی در موشهایی که از نظر ژنتیکی مستعد ابتلا به سرطان بودند، این سلولهای چربی بژ توانستند رشد تومورها را سرکوب کنند.
برای بررسی تأثیر این روش روی بافت انسانی، اهیتو و نگوین با دکتر جنیفر روزنبلوت، متخصص سرطان پستان در UCSF، همکاری کردند. روزنبلوت یک آرشیو از نمونههای ماستکتومی (برداشتن سینه) داشت که شامل سلولهای چربی و سرطانی بود. آزمایشها نشان داد که سلولهای چربی بژ تولیدشده از چربی همان بیمار، توانستند در محیط آزمایشگاهی و همچنین در مدلهای موشی، سلولهای سرطانی را مغلوب کنند.
دانشمندان دریافتند که سلولهای سرطانی رژیمهای غذایی خاصی دارند. برای مثال، برخی از انواع سرطان پانکراس، در شرایط کمبود گلوکز، به اوریدین (یک مولکول مغذی) وابسته هستند. بنابراین، محققان سلولهای چربی را بهگونهای مهندسی کردند که فقط اوریدین مصرف کنند. نتیجه؟ این سلولهای چربی بهراحتی سلولهای سرطان پانکراس را شکست دادند. این یافته نشان میدهد که سلولهای چربی میتوانند متناسب با رژیم غذایی خاص هر سرطان طراحی شوند.
سلولهای چربی مزایای متعددی برای درمانهای سلولی دارند. آنها بهراحتی از بدن بیمار استخراج میشوند، در آزمایشگاه بهخوبی رشد میکنند و میتوانند برای بیان ژنهای مختلف و انجام وظایف بیولوژیکی خاص مهندسی شوند. به گفته اهیتو، این سلولها حتی میتوانند برای درمان بیماریهای دیگر نیز برنامهریزی شوند، مانند دیابت (حسگر گلوکز و ترشح انسولین) و هموکروماتوز (جذب بیش از حد آهن). او میگوید: «امکانات این سلولها بینهایت است.»
