اكتشف العلماء صلة بين الميتوكوندريا والسرطان

يرتبط توقيع التعبير متعدد الجينات في الأورام بمرض عدواني ونتائج سيئة للمرضى ، ولديه القدرة على أن يصبح علامة بيولوجية للسرطان الجيني.

تلعب الميتوكوندريا ، المصدر الأساسي للطاقة في الخلية البشرية ، دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي للخلايا السرطانية. في دراسة نُشرت مؤخرًا في بلوس ONE، باحثون من جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك داريو سي ألتيري ، دكتوراه في الطب ، الرئيس والمدير التنفيذي ، ومدير مركز إيلين ورونالد كابلان للسرطان ، والأستاذ المتميز روبرت وبيني فوكس في معهد ويستار ، حددوا توقيعًا جينيًا معينًا دلالة إعادة برمجة الميتوكوندريا في الأورام المرتبطة بنتائج سيئة للمريض.

على حد علمنا ، هذه هي المرة الأولى التي يرتبط فيها توقيع جيني لخلل وظيفي في الميتوكوندريا بأنواع فرعية عدوانية من السرطان ، ومقاومة العلاج ، ولسوء الحظ ، معدلات بقاء المريض منخفضة. على الرغم من أن عملنا قد ركز على بروتين الميتوكوندريا Mic60 في هذه الاستجابة ، إلا أننا نعلم أن الميتوكوندريا المختلة تتولد بشكل شائع أثناء نمو الورم ، مما يشير إلى أن هذه سمة عامة في السرطان ، "كما يقول ألتيري.

استلهمت هذه الدراسة من عمل سابق لفحص دور البروتين Mic60 في تكاثر الخلايا السرطانية وحركتها وانتشارها. Mic60 ، المعروف أيضًا باسم ميتوفيلين أو بروتين ميتوكوندريا الغشاء الداخلي (IMMT) ، هو بروتين رئيسي مطلوب لبنية الميتوكوندريا وبالتالي له تأثير على وظائف الميتوكوندريا واستقلاب الورم.

أندرو كوسينكوف ، دكتوراه ، المؤلف الأول للورقة ، الأستاذ المساعد في برنامج Wistar للتعبير الجيني والتنظيم ، والمدير العلمي لمرفق المعلوماتية الحيوية التابع للمعهد ، يشارك ، "بعد النتائج الأصلية حول الارتباط القوي لـ Mic60 بمستويات منخفضة في السرطان الأنسجة ، كنا نشعر بالفضول إذا كان بإمكاننا تحديد لوحة صغيرة من جينات Mic60 المصب ذات وظائف محددة وإذا كان توقيع لوحة الجين منخفض Mic60 له صلة إكلينيكية - أي إذا كان مرتبطًا بالبيانات السريرية مثل البقاء على قيد الحياة وأنواع السرطان الفرعية والاستجابة لـ العلاج ، وما إلى ذلك - وقد فعلنا ذلك ".

مسلحًا بهذه المعرفة ، قام الفريق - جنبًا إلى جنب مع متعاونين من كندا وإيطاليا وعبر الولايات المتحدة - بتحليل الخلايا السرطانية من ثلاث مجموعات مستقلة من المرضى المصابين بسرطان الغدة البنكرياس القنوي (PDAC). لقد أظهروا أن توقيعًا منخفضًا لـ 11 جينًا Mic60 يرتبط بمرض عدواني ، والتهاب موضعي ، وفشل العلاج ، وقصر البقاء على قيد الحياة - مما يدل في النهاية على الأهمية السريرية للبروتين. لذلك ، يمكن استخدام توقيع الجين منخفض Mic60 كأداة بسيطة أو علامة بيولوجية لتقدير مخاطر الإصابة بالسرطان لـ PDAC وأنواع أخرى من السرطان ، بما في ذلك الورم الأرومي الدبقي.

يوضح كوسينكوف: "يمكن استخدام التواقيع الجينية لاكتساب نظرة ثاقبة لصفات معينة للورم". "إذا تم تطويره واختباره والتحقق من صحته على نطاق واسع ، يمكن أن يكون هذا [توقيع الجين المنخفض Mic60] أداة جزيئية بسيطة محتملة لنقطة الخدمة للتنبؤ بسرطان البنكرياس أو التقسيم الطبقي لمخاطر المريض والتنبؤ بالاستجابة للعلاج."

"في حين أن التطبيق الواسع لهذا التوقيع الجيني الجديد منخفض Mic60 ينتظر بالتأكيد مزيدًا من التأكيد في أعداد أكبر من المرضى ، نأمل أن تكون هذه الأداة الجزيئية البسيطة سهلة التنفيذ مفيدة في العيادة لتقسيم المرضى إلى طبقات في خطر أعلى للإصابة بأمراض خطيرة ومتفاقمة. ، تفاصيل Altieri.

فيما يتعلق بالاتجاهات المستقبلية ، يقترح كوسينكوف أن دراسة مجموعات البيانات الأوسع مع المعلومات السريرية الشاملة التي لا تقتصر على سرطان البنكرياس ، ولكن أيضًا الأورام الخبيثة الأخرى يمكن أن تساعد في إثبات إمكانية تطبيق توقيع 11gene Mic60 المنخفض في تقدير مخاطر الإصابة بالسرطان.

المرجع: "لياقة الميتوكوندريا ومخاطر الإصابة بالسرطان" بقلم أندرو ف. كوسينكوف ، أندرو ميلكيرك ، فاياز نوتا ، جون هو جانغ ، جولي إم ويلسون ، ستيفن جالينجر ، دانيال كوي زو ، لي دينج ، جاغاديش سي غوش ، ميشيلا بيريجو ، أناماريا موروتي ، ماركو لوكاتيلي ، ماري إي روبرت ، فالنتينا فايرا وداريو سي ألتيري ، 12 أكتوبر 2022 ، بلوس ONE.
DOI: 10.1371 / journal.pone.0273520

تم تمويل الدراسة من قبل المعاهد الوطنية للصحة وحكومة أونتاريو.