اكتشاف أصول سرطان الرئة الشائع الذي يصيب المدخنين

اكتشف باحثون "خلية المنشأ" لسرطان الرئة الثاني الأكثر شيوعا والطريقة التي تصبح بها مهيمنة في الرئة، في دراسة جديدة أجريت على الفئران والبشر.

وجدت الدراسة، التي نشرت في مجلة ساينس، أن مجموعة من الخلايا القاعدية الموجودة في القصبة الهوائية تتفوق على أنواع الخلايا الأخرى وتصبح مهيمنة، وتغزو في نهاية المطاف وتحتل مناطق كبيرة من الرئة.

من هذه الخلايا، التي تُعبِّر عن جين يُسمى Krt5، والذي يُساعد في بناء بنية الخلايا، يتطور سرطان الخلايا الحرشفية في الرئة (LUSC).

يقول فريق البحث إن هذه النتائج تُعزز احتمال الكشف المُبكر عن سرطان الرئة ، وربما الوقاية منه مستقبلًا.

سرطان الرئة

لا يزال سرطان الرئة السبب الرئيسي للوفيات المرتبطة بالسرطان في جميع أنحاء العالم، وغالبًا ما يظهر في مرحلة متأخرة غير قابلة للشفاء. يُعد سرطان الرئة اللاهوائي (LUSC) ثاني أكثر أنواع سرطان الرئة شيوعًا، ويتطور عندما تتراكم الخلايا وتتعرض لتلف مستمر نتيجة التعرض للسموم، وعادةً ما يكون ذلك نتيجة التدخين.

نتيجةً لذلك، تزداد الخلايا اضطرابًا، وتُشكّل في النهاية مناطق من الأنسجة التالفة (آفات ما قبل السرطان) في بطانة المجاري الهوائية.

إلا أن التغيرات البيولوجية التي تحدث في الخلايا أثناء انتقالها من الحالة الطبيعية إلى الحالة ما قبل السرطانية غير معروفة.

قال البروفيسور سام جينز، المؤلف الرئيسي للدراسة: "في هذه الدراسة، سعينا إلى فهم التغيرات التي تحدث قبل تطور سرطان الخلايا الحرشفية في الرئة ونوع الخلية التي ينشأ منها هذا السرطان".

وأضاف: "وجدنا أن مجموعة فرعية من الخلايا التي تُعبّر عن الجين Krt5 تُصبح مهيمنة وتبدأ بطرد الخلايا الطبيعية، يصبح هذا التوسع هائلاً، وفي النهاية، تغزو الخلايا المنحدرة من بضع خلايا فقط نشأت في القصبة الهوائية الخلايا الطبيعية وتتغلب عليها، وفي بعض الحالات، تستمر في ملء فصوص الرئة بأكملها. هذه الخلايا هي التي تُشكّل الأورام في النهاية".

وأشار إلى أنه "من خلال فهم الخلية الأصلية حيث تبدأ هذه التغييرات وكيف تتطور، فإن الطموح هو أن نتمكن من تصميم استراتيجيات لمنع حدوث سرطان الرئة في المقام الأول أو على الأقل اكتشافه في وقت مبكر".

وللتحقق من أصول LUSC، قام الفريق بوضع علامات على الخلايا القاعدية المعبرة عن Krt5 في القصبة الهوائية لمجموعتين من الفئران حتى يمكن تتبع أحفاد هذه الخلايا بمرور الوقت.

وبعد ذلك، تم تعريض مجموعة من الفئران لمادة مسرطنة (مادة مسببة للسرطان)، لمراقبة مدى تأثير ذلك على السلوك الطبيعي للخلايا في الشعب الهوائية.

وفي هذه المجموعة، تكاثرت بعض هذه الخلايا القاعدية تدريجيا قبل أن تنتشر إلى الرئتين، بينما في المجموعة الضابطة بقيت الخلايا القاعدية وذريتها في موقعها الأصلي في القصبة الهوائية.

قالت الدكتورة ساندرا جوميز لوبيز، المؤلفة الرئيسية للدراسة: "في الظروف العادية، تتكون بطانة الشعب الهوائية من الخلايا الجذعية القاعدية، بالإضافة إلى الخلايا اللمعية، مما يساعد على حماية الرئة، وعندما تنقسم الخلايا القاعدية، فإنها تنتج خلايا قاعدية جديدة أو خلايا لمعية".

وأضافت: "تؤدي الخلايا اللمعية وظائف رئيسية في مجرى الهواء، حيث تعمل الخلايا الإفرازية على إنتاج مواد واقية، أو الخلايا الهدبية التي تساعد في نقل الجزيئات المستنشقة".

هناك توازن طبيعي بين مختلف أنواع الخلايا، ولكن عندما تتعرض هذه الخلايا لمواد مسرطنة، كتلك الموجودة في دخان التبغ، يختل هذا التوازن.

وقد أظهرت التجارب أن مجموعات الخلايا التي تنشأ من بضع خلايا قاعدية تالفة في القصبة الهوائية تصبح مهيمنة تدريجيًا، وتسيطر على مساحات واسعة من الرئة.

كشف تسلسل الحمض النووي الريبوزي أحادي الخلية الإضافي لخلايا القصبة الهوائية من الفئران (مقارنة الخلايا السليمة مع تلك المعرضة لمادة مسرطنة) والبشر (مقارنة الخلايا من غير المدخنين مقابل المدخنين الحاليين) أنه مع استعمار هذه الخلايا القاعدية التالفة للممرات الهوائية، تصبح مجموعة من الخلايا الانتقالية التي تعبر عن جين مختلف، Krt13، أكثر وفرة أيضًا، في حين تصبح بعض أنواع الخلايا اللمعية نادرة.

أجرى الباحثون أيضًا تسلسل الحمض النووي لعينات من القصبة الهوائية والرئة البشرية من أشخاص مدخنين. وكما في تجربة الفئران، أظهرت النتائج أن خلايا من آفات سرطانية منفصلة، ​​أحيانًا في كلتا رئتي الشخص نفسه، تنحدر أيضًا من نفس الخلية القاعدية التالفة.

يهدف الباحثون إلى استخدام هذه المعرفة لتطوير اختبارات للكشف عن المراحل المبكرة لسرطان الرئة، والتي تحدث عندما تبدو الخلايا طبيعية، على أمل تسهيل التدخلات المبكرة.

إن فهم كيفية هيمنة هذه الخلايا في الرئة قد يُمكّن أيضًا من تطوير أدوية جديدة لوقف حدوث ذلك، مما يزيد من احتمالية الوقاية من هذه السرطانات في المستقبل.

يكشف هذا البحث عن المراحل الخلوية المبكرة التي تسبق تطور سرطان الخلايا الحرشفية في الرئة، وهو شكل شائع من سرطان الرئة، ويحدد نوع الخلية التي يتطور منها هذا السرطان.