تحليل النسخ المكاني (spatial transcriptomics analysis) يظهر ستة أنواع من الخلايا الغنية في الأنسجة الثديية لدى الفئران المسنة، بما في ذلك الخلايا الظهارية (باللون الأخضر)، والخلايا المناعية (باللون الأخضر)، والخلايا السدوية (الأزرق، والأحمر، والبني، والبرتقالي).
Credit: The Jackson Laboratory
إن التقدم في السن يعد امتيازًا، ولكنه يجلب أيضًا مخاطر - بما في ذلك زيادة احتمال الإصابة بأمراض مرتبطة بالعمر بما في ذلك السرطان. أنشأ الباحثون في مختبر جاكسون (JAX) أطلسًا بارزًا لكيفية تقدم أنسجة الثدي السليمة في السن، وكشفوا عن التغيرات الخلوية والجزيئية والجينية الرئيسية التي قد تميل الميزان نحو تطور سرطان الثدي.
وتوفر النتائج التي نشرت مؤخرا في مجلة Nature Aging، موردا مفتوح المصدر قيما للمجتمع العلمي لاستكشاف الشيخوخة ودورها في زيادة خطر الإصابة بالسرطان.
إعادة كتابة القصة الجزيئية للخلايا المتقدمة في السن
باستخدام أحدث تقنيات النسخ الجيني للخلايا الفردية والمكانية، قارن الباحثون بين فئران إناث عذراء شابة وفئران أكبر سنًا ورسموا خريطة لكيفية تغير المشهد الخلوي للغدة الثديية بمرور الوقت. وجد الفريق، الذي قادته الدكتورة أولجا أنزوكوف، أستاذة مشاركة في JAX ورئيسة برنامج مركز JAX للسرطان المعين من قبل المعهد الوطني للسرطان، أن الخلايا الظهارية والمناعية والخلايا السدوية - والتي تعد ضرورية للحفاظ على أنسجة الثدي الصحية - تخضع لتحولات ليس فقط في أعدادها ولكن أيضًا في هويتها الجزيئية.
● تفقد الخلايا الظهارية، التي تبطن قنوات الحليب والتي تنشأ منها معظم سرطانات الثدي، وظيفتها، وتصبح أكثر قدرة على التعامل مع التغيير ولكنها أيضًا أكثر عرضة للأورام الخبيثة.
● تفقد الخلايا السدوية، التي توفر الدعم البنيوي لأنسجة الثدي، هويتها المتخصصة، مما يخلق بيئة فوضوية يمكن أن تعزز نمو الورم.
● تتسلل الخلايا المناعية إلى الأنسجة المتقدمة في السن، ولكن بدلاً من الحماية ضد السرطان، تصبح هذه الخلايا عرضة للالتهابات والإرهاق، مما قد يؤدي إلى تغذية نمو الورم.
لقد نجحت أنتشوكو وفريقها، لأول مرة، في إثبات وجود رابط مباشر بين التغيرات في التعبير الجيني المرتبطة بالشيخوخة وإمكانية الوصول إلى الكروماتين في الغدة الثديية، وهو ما يشير إلى مدى إحكام أو ارتخاء تكديس الحمض النووي داخل النواة. وهذا يؤثر على الجينات التي يمكن تشغيلها أو إيقاف تشغيلها. على سبيل المثال، قد تؤدي التغيرات في بنية الكروماتين إلى خلل في تنظيم الجينات المشاركة في تكاثر الخلايا وإصلاح الحمض النووي والاستجابة المناعية - وهي الآليات المعروفة بأنها تساهم في نمو الورم.
قال دويجو أوكار، أستاذ في JAX والمؤلف المشارك الرئيسي للدراسة: "للمرة الأولى، قمنا بربط التغيرات في التعبير الجيني المرتبطة بالشيخوخة في أنسجة الثدي بالتغيرات في إمكانية الوصول إلى الكروماتين، وهو "النص" الجزيئي الذي يتحكم في نشاط الجينات. وهذا يعني أنه مع تقدم خلايا الثدي في العمر، قد تلعب التغيرات في بنية الكروماتين دورًا حاسمًا في تنظيم نشاط الجينات".
من الفئران إلى البشر: رابط مشترك بين السرطان
لمعرفة ما إذا كانت هذه التغيرات الجزيئية المرتبطة بالعمر في الفئران تعكس خطر الإصابة بسرطان الثدي لدى البشر، قارن أنزوكوف وأوكار وفريقيهما بياناتهم بالملفات الجينية لأورام الثدي لدى البشر. ووجدوا أن هذه التوقيعات الجزيئية المرتبطة بالعمر في الفئران تعكس عن كثب الأنماط التي شوهدت في سرطان الثدي لدى البشر - مما يشير إلى أن بيئة الثدي المتقدمة في السن تلعب دورًا مباشرًا في خطر الإصابة بالسرطان ويمكن أن توفر علامات تحذيرية قيمة.
قالت الدكتورة بريتاني أنجارولا، وهي باحثة مشاركة في JAX والمؤلفة الأولى المشاركة للدراسة: "كان العثور على هذه المسارات المتداخلة أمرًا مثيرًا حقًا. ويشير ذلك إلى أن التحولات المرتبطة بالشيخوخة في الأنسجة السليمة قد تخلق بيئة أكثر ملاءمة للسرطان قبل أن تتشكل الأورام".
خريطة طريق للوقاية والكشف المبكر
يوفر هذا الأطلس المفتوح المصدر موردًا بالغ الأهمية للعلماء في جميع أنحاء العالم لاستكشاف كيفية تأثير الشيخوخة على خطر الإصابة بالسرطان. تسمح مجموعة البيانات للباحثين بتحديد المؤشرات الحيوية المحتملة للكشف المبكر وتطوير استراتيجيات للوقاية والعلاج.
قال أنزوكوف: "لا تعمل هذه الدراسة على تعزيز فهمنا للشيخوخة والسرطان فحسب، بل إنها تضع الأساس أيضًا لبحوث مستقبلية في التدخلات التي يمكن أن تقلل من خطر الإصابة بالسرطان في الفئات السكانية المتقدمة في السن. إنها توفر لنا أداة قوية لمساعدة مرضى السرطان في كل مكان".
المصدر: