ارتباط غیر منتظره ی دیابت و سرطان

اکثر ما تصور می کنیم سرطان به علت اختلال در ژن ها (متاسیون، حذف، دوپلیکیشن و ...) ایجاد می شود و این اختلالات موجب رشد کنترل نشده ی سلولها و ایجاد سرطان می گردد. اما آیا شما می توانید سرطان را یک اختلال متابولیک نظیر دیابت نوع 2 تصور کنید؟

George Daley و همکارانش در آزمایشگاه در برنامه ی پیوند سلولهای بنیادی در کودکان،به ارتباطات مولکولی جالبی در این رابطه دست یافتند که می تواند این ایده را محتمل نماید.

در حالیکه هنوز مشخص نیست این یافته ها چگونه به بیماران مبتلا به بیماری دیابت و سرطان کمک می کند اما می تواند به حل برخی از اطلاعات مبهم در مورد ژنتیک انسانی و خطر ابتلا به دیابت و تغییر تفکر پزشکان در مورد درمان هر دو بیماری کمک کند.

دانشمندان از مدت ها قبل می دانستند که مصرف قند در سلولهای سرطانی و سالم ، با هم متفاوت است. در دهه ی 1930 فیزیولوژیست آلمانی otto Warburg متوجه شد متابولیسم گلوکز در سلولهای سرطانی با سلولهای سالم تفاوت دارد  و از مسیرهای بیوشیمیایی مختلفی صورت می گیرد. در حال حاضر به این پدیده اثر Warburg می گویند. تومورها با سرعت بیشتری مولکولهای قند را می سوزانند و به همین علت در اسکن توموگرافی تابش پوزیترون (PET) سلولهای سرطانی روشن تر دیده می شوند. این روش اسکن  برای اندازه گیری سرعت مصرف قند بکار می رود که در اینجا نشاهندنده ی مصرف سریعتر مولکولهای گلوکز در سلولهای سرطانی است.

داستان از آنجایی آغاز شد که تیم تحقیقاتی دکتر Daley برای کسب اطلاعات بیشتر درباره ی ارتباط سرطان با یک جفت مولکول: ریز RNA یی به نام Let-7 و پروتئینی بنام Lin28 تحقیق می کردند.

Let-7  سبب سرکوب برخی ژنهای مرتبط با رشد و تمایز سلول می شود. پروتئین Lin28 ، از تمایز سلولهای بنیادی در زمان اشتباه،در جنین در حال شکل گیری جلوگیری می کند و در حقیقت تولید Let-7 را متوقف می کند. این کار به منظور ادامه ی رشد سلولها انجام می شود.

تیم تحقیقاتی دکتر Daleyنشان داد که پروتئین Lin28 در 15 درصد از سرطانها فعال است. دکتر Daley می گوید: ارتباط بین Lin28 و Let-7 در انواع ارگانیسم ها از کرم ها تا موش و انسان شناخته شده و قدیمی است، این موضوع به ما می گوید که مسیر Lin28/ Let-7  یک مسیر بسیار مهم است اما ما چنین نتایج هیجان انگیزی را از آن انتظار نداشتیم .

برای درک بهتر فیزیولوژی این جفت مولکول، تیم دکتر Daley با دستکاری ژنتیکی سه نوع موش ایجاد کردند: در مدل اول مولکول Lin28 بیش از حد تولید می شود، درمدل دوم موشهایی با عضلات فاقد Lin28 تولید شدند و در مدل سوم تولید Let-7 می تواند زیاد یا کم شود. در اینجا بود که برخی مسائل روشن شد. به جای افزایش یا کاهش سرعت سرطان ، آنها شاهد تغییرات عمیق در نحوه ی پردازش گلوکز در موشها بودند. به عنوان مثال زمانی که موشها تحت رژیم غذایی پرچرب بودند، موش هایی که تولید Lin28 در آنها زیاد بود، همچنان لاغر مانده و همچنان به استفاده ی موثر از گلوکز ادامه می دهند در حالیکه همتایان طبیعی آنها چاق و دیابتی می شوند. از سوی دیگر موشهایی که میزان تولید Let-7 در آنها زیاد است حتی با یک رژیم غذایی طبیعی ، دیابتی می شدند.

دکتر Daley می گوید: نتایج شگفت انگیز بود، قبلاً ما این مولکولها را تنها به عنوان تنظیم کننده های رشد سلول و سرطان می شناختیم اما در این موش ها مشخص گردید که این مولکولها تأثیرات قابل توجهی در پردازش قند و دیابت دارند. تیم دکتر Daley در حال تبدیل داده های بدست آمده از مطالعات GWAS درمورد دیابت هستند (genome- wide associa tion studies). درمطالعات GWAS دانشمندان در جستجوی تغییرات ژنتیکی در جمعیت برای یافتن نشانگری که مرتبط با بیماری دیابت باشد، هستند. این مطالعات به خصوص زمانی که در مورد درک بیماریهای پیچیده ای مانند آسم، بیماری قلبی یا دیابت باشد که در آن تغییرات مشترک در چندین ژن منجر به بیماری می شود مفید است. با همکاری ژنتیست دانشگاه هاروارد، دیوید آلتشولد، آنها دریافتند که بسیاری از ژنهای مرتبط با دیابت که از داده های GWAS بدست آمده است بروی Let-7 عمل می کنند، در حقیقت این موضوع داده های ژنتیکی را با داده های فیزیولوژیکی مدلهای موش (دستکاری ژنتیکی شده بودند ) مرتبط می کند. دکتر Daley می افزاید: بسیار مشکل است که داده های ژنتیکی را با مسیرهای بیوشیمیایی واقعی مرتبط کنیم . Let-7 صدها و شاید هزاران ژن را هدف قرار می دهد . داده های ژنتیکی به همراه شباهت های قابل توجهی که در موشها و بیماران دیابتی در پردازش قند وجود دارد، نشان می دهد که تنظیم بوسیله ی سیستم Lin28/ Let-7   یک ویژگی واحد برای بسیاری از ژنهای مرتبط با دیابت می باشد.

اما ارتباط بین این دو بیماری در کجاست؟ چرا یک جفت مولکول با اثرات متابولیک واضح دارای چنین رابطه ی قویی با سرطان هستند؟ به گفته ی دکتر Daley با توجه به اثر Warburg که در بسیاری جهات نشان دهنده ی چگونگی استفاده ی سلولها از قند در جنین در حال شکل گیری است، "سلولهای سرطانی دارای متابولیزمی بسیار شبیه به جنین هستند"بنابراین ما حدس می زنیم که تومورها با استفاده از مسیر Lin28/ Let-7   ساعت بیولوژیک را به عقب بر می گردانند و از لحاظ سوخت و ساز به مرحله ی جنین بر می گردند. این مسیری است که باید در آن به تحقیق بیشتری پرداخت.

منبع:   www. massdevice.com