الكشف عن دور حاسم لعملية التمثيل الغذائي للحديد

اكتشف باحثون آلية تتكيف من خلالها خلايا الورم الميلانيني وتتحول بين حالتين رئيسيتين تكاثرية وغزوية، مما يكشف عن أهداف جديدة واعدة لعلاج السرطان.

تكشف الدراسة، التي نشرت في مجلة Nature Metabolism، أن التغيرات في عملية التمثيل الغذائي للحديد والتفاعل بين العضيات هي أمر أساسي في مرونة خلايا الورم الميلانيني - وهو عامل رئيسي في تطور الورم ومقاومته للعلاج.

الورم الميلانيني

الورم الميلانيني، أحد أكثر سرطانات الجلد عدوانية، يظهر في كثير من الأحيان قدرة ملحوظة على تغيير نمطه الظاهري، مما يمكّنه من التهرب من العلاجات والانتشار.

بينما ركزت الدراسات السابقة على الطفرات الجينية، يُركز بحث جديد على الآلية الخلوية التي تُنظّم توزيع الحديد داخل الخلايا السرطانية.

تُعدّ هذه العملية أساسية لإنتاج الطاقة ، والبقاء، وانتشار الخلايا السرطانية.

للتكيف مع بيئتها، تتحول خلايا الورم الميلانيني بشكل عكسي بين حالتين رئيسيتين: حالة الخلية الصبغية (MEL)، والتي تكون بشكل عام أكثر عرضة للعلاج الحالي المضاد للورم الميلانيني، وحالة تشبه الخلايا المتوسطة (MES) ذات السمات الغازية، والتي تكون مسؤولة في النهاية عن مقاومة العلاج وتكرار حدوثه.

اكتشف الفريق أن خلايا MES تؤوي نقل الحديد المعطل بين الميتوكوندريا والليزوزومات - العضيات المتكاملة لتخزين الحديد واستخدامه في الخلايا - وحدد آلية جزيئية محفوظة تطوريًا لنقل الحديد بين هذه العضيات.

تقول فرانشيسكا ريزولو، المؤلفة الأولى للدراسة: "لقد وجدنا أن اضطراب نقل الحديد هو نتيجة لانخفاض تنظيم إنزيم يسمى BDH2، والذي ينتج جزيئًا يلتقط الحديد وينقله إلى الميتوكوندريا، تمامًا كما تستخدمه البكتيريا لاستيراد الحديد من أجل بقائها ونموها".

يسمح تقليل BDH2 للحديد بالتراكم في الليزوزومات والحفاظ على النمط الظاهري الغازي.

ومع ذلك، هناك ثمن يجب دفعه، إذ تُعرّض هذه العملية خلايا MES لموت خلوي ناتج عن الحديد يُسمى الاستماتة الحديدية.

ومن المهم أن العلماء أثبتوا أن استعادة إنتاج BDH2 في خلايا MES أعاد تنظيم حركة الحديد بشكل صحيح، وأعاد تنشيط نشاط الميتوكوندريا، وخفض حساسية موت الخلايا الحديدي عندما تدور خلايا الورم الميلانيني في البيئة المؤكسدة غير المواتية في مجرى الدم.

وقال الباحثون: "تكشف نتائجنا عن طبقة غير مدروسة من التنظيم الأيضي تعمل على تحفيز التحول الظاهري في الورم الميلانيني، وربط نقل الحديد في العضيات بقدرة الورم الميلانيني على الخضوع للموت الحديدي، وهو شكل من أشكال موت الخلايا مع إمكانية استهداف مجموعة الخلايا السرطانية المقاومة للأدوية".

وأضافوا: "إن استهداف توازن الحديد والآلية التي تحافظ على التفاعل بين العضيات يمكن أن توفر استراتيجيات مبتكرة لمنع تطور الورم والتغلب على المقاومة".