EGFR Specific Affibody for Diagnostic Detection and Therapeutic Targeting of Thyroid Cancer Cells
تُظهر هذه الدراسة أن الأجسام المماثلة (affibodies) المعاد تركيبها والمخصصة لمستقبل عامل نمو البشرة (EGFR)، والتي تم هندستها وتنقيتهما لعلاج سرطان الغدة الدرقية، تُبدي ارتباطاً عالي الألفة بالخلايا التي تعبر عن مستقبل عامل نمو البشرة، وتُمارس تأثيرات كبيرة مضادة للتكاثر ومحفزة للموت الخلوي المبرمج، مما يشير إلى إمكانية فائدتها في كل من الكشف التشخيصي والاستهداف العلاجي لسرطان الغدة الدرقية.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
يعد سرطان الغدة الدرقية النوع الأكثر شيوعاً من السرطانات التي تصيب الغدد المفرزة للهرمونات في الجسم. وبينما تكون حالات كثيرة من هذا المرض بطيئة النمو وتتمتع بمعدلات بقاء ممتازة، يواجه عدد أصغر من المرضى واقعاً أكثر خطورة. ففي هذه الحالات الشرسة، ينتشر السرطان إلى أجزاء أخرى من الجسم أو يعود بعد العلاج، غالباً لأن الخلايا الورمية تغيرت بطرق تجعلها مقاومة للعلاجات القياسية. واللاعب الرئيسي في هذا السلوك الشرس هو بروتين موجود على سطح الخلايا يسمى مستقبل عامل نمو البشرة. فكر في هذا البروتين كأنه مفتاح على خارج الخلية، عندما يتم تشغيله، فإنه يخبر الخلية بالنمو والانقسام. وفي العديد من سرطانات الغدة الدرقية، يكون هذا المفتاح عالقاً في وضع التشغيل، مما يدفع الورم للأمام. ولأن هذا البروتين شائع جداً في هذه الأورام الخطيرة، يبحث العلماء عن طرق لإيجاده بدقة وإيقاف عمله، آملين في رصد المرض مبكراً أو مهاجمته مباشرة دون إلحاق الضرر بالأنسجة السليمة.
ولمواجهة هذا التحدي، وضع فريق من الباحثين في إيران خطة لتصميم نوع جديد من الأدوات البيولوجية. فقد ركزوا على إنشاء بروتينات صغيرة مهندسة تسمى "الأفيبودي" (affibodies). وبخلاف الأجسام المضادة الكبيرة المستخدمة في العديد من العلاجات الحالية، والتي تتسم بالتعقيد والبطء في الحركة عبر الجسم، فإن "الأفيبودي" صغيرة وبسيطة ومتينة. وهي مصممة للالتصاق بأهداف محددة، وفي هذه الحالة، مستقبل عامل نمو البشرة، بدقة عالية. أراد الباحثون معرفة ما إذا كان بإمكانهم بناء هذه المجسات الصغيرة للقيام بمهمتين في آن واحد: أن تعمل كمنارة تضيء الخلايا السرطانية للكشف عنها، وأن تعمل كسلاح لقتل تلك الخلايا. وقد صنعوا ثلاث نسخ مختلفة من هذه المجسات؛ كانت إحداها نسخة أساسية، بينما تم تعديل النسخ الأخرى لتشمل علامة صغيرة تساعدها على البقاء في مجرى الدم لفترة أطول، كما حملت إحدى النسخ وحدتين استهدافيتين لمعرفة ما إذا كان ذلك سيجعلها تلتصق بشكل أفضل.
بدأ الفريق بزراعة هذه البروتينات في البكتيريا، مستخدمين الميكروبات أساساً كمصانع صغيرة لإنتاج الأدوات التي يحتاجونها. وبمجرد تنقية البروتينات، اختبروها على نوعين مختلفين من خلايا سرطان الغدة الدرقية المزروعة في طبق مختبري. كان أحد هذين النوعين معروفاً باحتوائه على مستويات عالية من البروتين المستهدف، بينما كان النوع الآخر يحتوي على مستويات منخفضة. كما أدرجوا نوعاً ثالثاً من الخلايا لا يحتوي على البروتين على الإطلاق، للتأكد من أن أدواتهم محددة ولن تلتصق بالخلايا السليمة عن طريق الخطأ. كان الاختبار الأول هو معرفة ما إذا كانت المجسات قادرة على قتل الخلايا السرطانية. فقد عالجوا الخلايا بكميات متفاوتة من المجسات على مدار عدة أيام وقاسوا عدد الخلايا الناجية. وأظهرت النتائج أن المجسات كانت فعالة، لكن قوتها اعتمدت على نوع الخلية والتصميم المحدد للمجس. وكانت المجسات الأساسية والنسخة التي تحتوي على وحدتين استهدافيتين جيدة جداً في تقليل عدد الخلايا الحية في المجموعة ذات الهدف العالي، مما تسبب في موت الخلايا بطريقة منظمة ومبرمجة. أما المجس المعدل الذي يحتوي على العلامة طويلة الأمد فقد تسبب أيضاً في موت الخلايا، وإن كان يعمل بشكل مختلف، حيث حفز نوعاً معيناً من الانتحار الخلوي كان مرئياً حتى قبل أن تفقد الخلايا قدرتها على إنتاج الطاقة.
بعد ذلك، احتاج الباحثون إلى التأكد من أن هذه المجسات تجد هدفها بالفعل وليس مجرد التصاق عشوائي بالخلايا. فقاموا بربط صبغة خضراء متوهجة بالبروتينات وراقبوا ما يحدث تحت المجهر. وعندما أضافوا المجسات المتوهجة إلى الخلايا السرطانية التي تحمل البروتين المستهدف، أضاءت الخلاى بإشارة خضراء ساطعة حول حوافها الخارجية، مما أظهر أن المجسات قد التصقت بنجاح. وفي المقابل، عندما أضافوا المجسات إلى الخلايا التي تفتقر إلى البروتين المستهدف، لم يكن هناك أي توهج، مما أثبت أن الأدوات كانت دقيقة للغاية. ولمعرفة مدى قوة التصاقها بدقة، أجرى الفريق سلسلة من الاختبارات حيث أضافوا كميات مختلفة من المجسات وقاسوا قوة الارتباط. ووجدوا أن أحد تصميماتهم، وهو الوحدة الواحدة ذات العلامة طويلة الأمد، كان الأكثر تماسكاً، حيث تطلب كمية قليلة جداً من المادة للارتباط بقوة بخلايا السرطان. وكان هذا الارتباط الوثيق أمراً بالغ الأهمية، لأنه يعني أن المجس يمكنه العثاد على السرطان حتى لو لم يكن الهدف موجوداً بأعداد ضخمة.
كما قارنت الدراسة بين هذه الأدوات الصغيرة الجديدة ودواء معروف معتمد من هيئة الغذاء والدواء يسمى "سيتوكسيماب" (cetuximab)، وهو جسم مضاد كبير يستهدف أيضاً نفس البروتين. وبينما كان الدواء القياسي فعالاً للغاية، أظهرت مجسات "الأفيبودي" الجديدة قدرة مماثلة على الارتباط بالخلايا السرطانية وقتلها، خاصة عند التركيزات العالية. وهذا أمر مهم لأن الحجم الصغير لـ "الأفيبودي" يسمح لها باختراق الأنسجة بشكل أسرع بكثير من الأجسام المضاد الكبيرة، مما قد يوصلها إلى الأورام التي يصعب الوصول إليها. لاحظ الباحثون أن المجسات تعمل بشكل أفضل على الخلايا التي تمتلك أكبر قدر من البروتين المستهدف، وأنها لم تضر الخلايا التي تفتقر إليه. وهذا يشير إلى أن الأدوات آمنة للأنسجة السليمة التي لا تعبر عن البروتين.
وعلى الرغم من أن النتائج في المختبر واعدة، إلا أن الباحثين يحرصون على ملاحظة أن هذه ليست سوى البداية. فقد أثبتوا أنه يمكن صنع هذه البروتينات الصغيرة، ويمكنها العثور على خلايا سرطان الغدة الدرقية، ويمكنها قتلها في طبق مخبري. ومع ذلك، فقد أقروا بأن هناك حاجة لمزيد من العمل لمعرفة كيف ستتصرف هذه الأدوات داخل جسم حي. وستحتاج الدراسات المستقبلية إلى اختبار ما إذا كانت المجسات ستتمكن من البقاء على قيد الحياة خلال رحلتها عبر مجرى الدم والوصول إلى ورم لدى مريض دون التسبب في آثار جانبية. وفي الوقت الحالي، يوفر هذا العمل أساساً متيناً، يوضح أن هذه البروتينات الصغيرة المهندسة لديها القدرة لتصبح وسيلة دقيقة لرصد سرطان الغدة الدرقية الشرس وطريقة جديدة لعلاجه، مما يقدم الأمل لنهج أكثر استهدافاً لهذا المرض الصعب.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.