Anticancer Activity of Neophrissospongia endoumensis Fraction: Mechanisms of Apoptosis and Migration Suppression in Breast Cancer Cells

لا يزال سرطان الثدي يمثل أحد التحديات الأكثر استمراراً في الطب الحديث، وهو مرض تنمو فيه الخلايا خارج نطاق السيطرة وغالباً ما تنتشر إلى أجزاء أخرى من الجسم. وبينما يمتلك الأطباء أدوات قوية مثل الجراحة والعلاج الكيميائي، إلا أن هذه العلاجات قد تكون قاسية على الجسم، كما أن الخلا السرطانية تتعلم أحياناً مقاومتها. هذا الواقع يدفع العلماء للبحث فيما وراء رفوف المختبرات والتوجه نحو العالم الطبيعي بحثاً عن حلول جديدة. ويعد المحيط، على وجه الخصوص، مستودعاً هائلاً للتنوع الكيميائي. فالكائنات التي تعيش في قاع البحر، مثل الإسفنج، لا تستطيع التحرك للهرب من المفترسات أو المنافسين، لذا فقد تطورت لإنتاج مركبات كيميائية فريدة للدفاع عن نفسها. وغالباً ما تمتلك هذه المواد الطبيعية هياكل معقدة لا توجد في النباتات أو الحيوانات البرية، مما يجعلها مصدراً غنياً للأدوية المحتملة. ويهتم الباحثون بشكل متزايد بكيفية تفاعل هذه الكيماويات البحرية مع الخلايا البشرية، وتحديداً بالبحث عن مركبات يمكنها وقف نمو السرطان أو إجبار الخلايا السرطانية على الموت دون إلحاق الضرر بالأنسجة السليمة.

وفي هذا البحث عن علاجات جديدة، وجه فريق من العلماء اهتمامهم إلى إسفنج بحري يسمى Neopíntospongia endoumensis. لم تكن هذه الكائنات قد دُرست كثيراً من حيث إمكاناتها الطبية، لذا شرع الباحثون في معرفة ما إذا كانت تحمل أي أسرار ضد سرطان الثدي. قاموا بجمع عينات من الإسفنج، وتنظيفها، وتجفيفها لتصبح مسحوقاً ناعماً. ولإيجاد المكونات النشطة، قاموا بنقع المسحوق في ثلاثة سوائل مختلفة: الميثانول، وإيثيل الأسيتات، والهكسان. فكر في هذه السوائل كمذيبات مختلفة تسحب أنواعاً مختلفة من الكيمياويات من الإسفنج، تماماً كما يسحب الماء الساخن النكهة من حبوب القهوة بينما قد يسحب الزيت زيوتًا مختلفة. ثم اختبر الفريق هذه المستخلصات الثلاثة على خلايا سرطان الثدي المزروعة في طبق مختبري لمعرفة أي منها كان الأكثر فعالية في منع الخلايا من التكاثر.

أظهرت النتائج أن جميع المستخلصات الثلاثة يمكن أن تضر الخلايا السرطانية، لكنها فعلت ذلك بدرجات متفاوتة من القوة. كان المستخلص المصنوع من إيثيل الأسيتات هو الأكثر قوة من بين المستخلصات الثلاثة الأولية، حيث تطلب تركيزاً قدره 238 ميكروغرام لكل ميليلتر لقتل نصف الخلايا السرطانية. ومع ذلك، لم يتوقف الباحثون عند هذا الحد؛ فقد أخذوا مستخلص إيثيل الأسيتات وفصلوه بشكل أكبر إلى مجموعات أصغر، أو "أجزاء"، باستخدام عملية تقسم الخليط بناءً على كيفية ذوبان الكيماويات في سوائل مختلفة. كشفت هذه الخطوة عن مكون أكثر قوة: جزء الهكسان. كان هذا الجزء المحدد من الخليط هو الأقوى على الإطلاق، حيث احتاج إلى 200 ميكروغرام لكل ميليلتر فقط لتحقيق نفس التأثير. وأشار هذا إلى أن المركبات الأكثر فعالية في محاربة السرطان كانت مركزة في هذا الجزء تحديداً.

لفهم كيفية عمل جزء الهكسان هذا، نظر العلماء داخل الخلايا السرطانية لمعرفة ما يحدث على المستوى الجزيئي. ووجدوا أن العلاج حفز عملية تسمى "الموت الخلوي المبرمج" (apoptosis)، وهي في الأساس وسيلة الخلية لـ "الانتحار" عندما تتضرر أو لا تعود هناك حاجة إليها. في الخلايا السليمة، تكون هذه العملية محكومة بدقة، لكن الخلايا السرطانية غالداً ما تتجاهل الإشارات التي توقف النمو أو الموت. لقد أجبر مستخلص الإسفنج الخلايا السرطانية على تفعيل آليات التدمير الذاتي الخاصة بها. لاحظ الباحثون أن الخلايا بدأت تغير شكلها وتتفكك، وهي علامة واضحة على الموت. وفي الوقت نفسه، غير العلاج توازن بروتينات معينة داخل الخلية؛ حيث زاد من مستويات بروتين يعزز موت الخلايا وقلل من مستويات بروتين يحمي الخلية عادة من الموت. هذا التحول أدى إلى ترجيح الكفة، مما جعل بقاء الخلايا السرطانية على قيد الحياة أمراً مستحيلاً.

وبعيداً عن مجرد قتل الخلايا، أوقف المستخلص أيضاً انتشارها. يصبح السرطان مميتاً عندما يترك موقعه الأصلي ويسافر إلى أعضاء أخرى، وهي عملية تُعرف باسم "النقيلة" (metastasis). اختبر الباحثون ذلك عن طريق إنشاء فجوة صغيرة في طبقة من الخلايا السرطانية ومراقبة مدى سرعة تحرك الخلايا لملء تلك المساحة. في الخلايا غير المعالجة، أُغلقت الفجوة بسرعة مع انتقال الخلايا عبر الجرح. أما في الخلايا المعالجة بجزء الهكسان، فقد تباطأت الحركة بشكل كبير وظلت الفجوة مفتوحة. أشار هذا إلى أن المستخلص كان يمنع قدرة الخلايا السرطانية على الهجرة. كما وجد العلماء أن المستخلص قلل من إنتاج إشارات محددة تستخدمها الخلايا السرطانية لبناء أوعية دموية جديدة، والتي تحتاجها الأورام للنمو، وكذلك الإشارات التي تساعدها على اختراق الحواجز النسيجية للانتشار.

كما كشفت الدراسة أن العلاج تسبب في تراكم جزيئات ضارة تسمى "أنواع الأكسجين التفاعلية" داخل الخلايا السرطانية. تخلق هذه الجزيئات حالة من الإجهاد يمكن أن تضر بالآلات الداخلية للخلية. علاوة على ذلك، بحث الباحثون في دورة حياة الخلية، وهي الجدول الزمني الذي تتبعه الخلية للانقسام والتكاثر. ووجدوا أن المستخلص تسبب في احتجاز الخلايا السرطانية في مرحلة معينة من هذه الدورة، مما منعها من الانقسام أكثر. هذا الاحتجاز في دورة الخلية، جنباً إلى جنب مع زيادة الإجهاد وتفعيل إشارات التدمير الذاتي، خلق هجوماً متعدد المحاور نجح بفعالية في كبح نمو خلايا سرطان الثدي.

بينما تعد النتائج واعدة، يلاحظ الباحثون بحذر أن هذا العمل تم بالكامل في بيئة مختبرية باستخدام خلايا مزروعة في أطباق. كانت التركيزات المطلوبة لقتل الخلايا السرطانية مرتفعة نسبياً، ولم تختبر الدراسة كيف ستتصرف هذه المستخلصات داخل جسم بشري حي أو ما إذا كانت ستضر الخلايا السليمة. كما لم يتم حتى الآن عزل أو تحديد المركبات الكيميائية الدقيقة المسؤولة عن هذه التأثيرات. ومع ذلك، توفر هذه الدراسة أساساً قوياً للأبحاث المستقبلية. فهي تثبت أن هذا الإسفنج البحري المحدد يحتوي على مواد طبيعية قوية قادرة على مهاجمة سرطان الثدي عبر مسارات متعددة. ومن خلال إظهار أن هذه المركبات يمكنها وقف نمو الخلايا، ومنع انتشارها، وإجبار الخلايا السرطانية على الموت، يسلط هذا العمل الضوء على المحيط كمورد قيم لاكتشاف الجيل القادم من علاجات السرطان.