آلزایمر و سرطان؛ پیوندی غیرمنتظره در خدمت درمان‌های نوین

به گزارش پارسینه و به نقل از scitechdaily، در نگاه اول، بیماری آلزایمر و سرطان ارتباطی با هم ندارند؛ آلزایمر حافظه را تحت تأثیر قرار می‌دهد و سرطان بدن را مورد حمله قرار می‌دهد. اما دانشمندان مرکز سرطان Hollings در دانشگاه علوم پزشکی کارولینای جنوبی (MUSC) ارتباطی شگفت‌انگیز میان این دو کشف کرده‌اند.

در مطالعه‌ای که در نشریه Cancer Research منتشر شده، تیم تحقیقاتی گزارش داده‌اند که پروتئینی مرتبط با آلزایمر می‌تواند سیستم ایمنی را تقویت کند. این یافته‌ها می‌توانند مسیرهای جدیدی برای درمان سرطان، پیری و بیماری‌های عصبی ارائه دهند.

پارادوکس آلزایمر و سرطان

تحقیقات جمعیتی مدت‌هاست الگوی عجیبی را نشان می‌دهند: افرادی که به آلزایمر مبتلا هستند، کمتر در معرض ابتلا به سرطان قرار دارند. این الگو توجه دکتر بسیم اوگرتمِن، معاون علوم پایه در مرکز Hollings را جلب کرد و گروه او را به بررسی زیست‌شناسی این ارتباط غیرمنتظره سوق داد.

گام نخست تأیید این ارتباط بود. دکتر کالیانی سوناوانه، اپیدمیولوژیست، و تیمش با تحلیل پنج سال داده‌های ملی به نتایج چشمگیری رسیدند: بزرگسالان بالای ۵۹ سال که به آلزایمر مبتلا بودند، ۲۱ برابر کمتر از سایرین به سرطان دچار می‌شدند.

اما با وجود پاسخ به یک سؤال، پرسش‌های زیادی باقی ماندند به‌ویژه اینکه چه مکانیسم زیستی باعث این رابطه معکوس میان آلزایمر و سرطان می‌شود؟

یک مبادله زیستی

در آزمایش‌های متعدد، محققان عامل اصلی را شناسایی کردند: پروتئین آمیلوئید بتا، که در آلزایمر به نورون‌ها آسیب می‌زند. نتایج نشان دادند که این پروتئین نقش دوگانه‌ای در بدن دارد — از یک سو به سلول‌های مغزی آسیب می‌زند و از سوی دیگر سیستم ایمنی را تقویت می‌کند.

در مغز، آمیلوئید بتا فرآیند پاک‌سازی سلولی موسوم به «میتوفاژی» را مختل می‌کند؛ فرآیندی که طی آن سلول‌ها میتوکندری‌های آسیب‌دیده را حذف می‌کنند. در نتیجه، میتوکندری‌های آسیب‌دیده انباشته می‌شوند و سمومی آزاد می‌کنند که به نورون‌ها آسیب می‌زنند و موجب از دست رفتن حافظه و سایر علائم آلزایمر می‌شوند.

اما در سیستم ایمنی، آمیلوئید بتا اثر معکوس دارد. سلول‌های T، نوعی سلول ایمنی، از توقف میتوفاژی توسط این پروتئین سود می‌برند، زیرا میتوکندری‌های بیشتری سالم باقی می‌مانند و انرژی تولید می‌کنند. این انرژی باعث می‌شود سلول‌های T قوی‌تر و فعال‌تر شوند و بهتر با تهدیدهایی مانند سرطان مقابله کنند.

اوگرتمِن می‌گوید: «آنچه ما یافتیم این بود که همان پپتید آمیلوئیدی که برای نورون‌ها مضر است، برای سلول‌های T مفید است. این پروتئین سلول‌های T را جوان می‌کند و آن‌ها را در برابر تومورها محافظت می‌کند.»

جوان‌سازی سیستم ایمنی

برای آزمایش این یافته، محققان میتوکندری‌های سلول‌های T مبتلا به آلزایمر را به سلول‌های T پیر که آلزایمر نداشتند پیوند زدند. به گفته اوگرتمِن، نتایج چشمگیر بودند.

«سلول‌های T پیر شروع به عملکردی مانند سلول‌های جوان و فعال کردند. این کشف فوق‌العاده‌ای بود، زیرا نشان می‌دهد می‌توانیم به شیوه‌ای کاملاً جدید به جوان‌سازی سیستم ایمنی فکر کنیم.»

نتایج همچنین نشان دادند که آمیلوئید بتا از طریق کاهش سطح «فومارات»  مولکولی کوچک که در میتوکندری تولید می‌شود — به سرطان کمک می‌کند. فومارات مانند ترمز عمل می‌کند و از کنترل‌نشده شدن میتوفاژی جلوگیری می‌کند. وقتی سطح فومارات کاهش می‌یابد، سلول‌ها بیش از حد میتوکندری‌های سالم خود را بازیافت می‌کنند و قدرت‌شان را از دست می‌دهند.

اوگرتمِن توضیح می‌دهد: «وقتی فومارات کاهش می‌یابد، میتوفاژی به‌شدت افزایش می‌یابد. فومارات دیگر به پروتئین‌های دخیل در این فرآیند متصل نمی‌شود، بنابراین آن‌ها فعال‌تر می‌شوند و میتوفاژی را بیشتر تحریک می‌کنند مثل یک حلقه بازخورد تقویت‌شونده.»

در سلول‌های T، فومارات به تنظیم این تعادل کمک می‌کند. وقتی محققان فومارات را به سلول‌های T پیر در موش‌ها و بافت انسانی تزریق کردند، سطح میتوفاژی کاهش یافت. با حفظ میتوکندری‌ها، فومارات به سلول‌های ایمنی انرژی بیشتری برای مبارزه با سرطان داد. این کشف که فومارات سلول‌های T پیر را از دست دادن بیش از حد میتوکندری نجات می‌دهد و فعالیت ضدتوموری آن‌ها را افزایش می‌دهد، راهی دیگر برای محافظت از سلامت ایمنی بدن نشان می‌دهد.

پیامدهای گسترده برای سرطان و پیری

این یافته‌ها توضیح می‌دهند که چرا افراد مبتلا به آلزایمر کمتر به سرطان دچار می‌شوند و چگونه می‌توان از این محافظت بهره برد. به‌جای حمله مستقیم به تومورها، این پژوهش به نسل جدیدی از درمان‌ها اشاره دارد که خود سیستم ایمنی را تقویت می‌کنند.

یکی از روش‌ها، پیوند میتوکندری است دادن «نیروگاه‌های» تازه و سالم به سلول‌های T پیر برای احیای توان مقابله با بیماری. راهکار دیگر، حفظ یا بازیابی سطح فومارات برای حفظ میتوکندری‌ها و تقویت فعالیت ضدتوموری سلول‌های T است.

کاربردهای بالقوه این روش‌ها در درمان سرطان بسیار گسترده‌اند. جوان‌سازی سلول‌های T از طریق پیوند میتوکندری می‌تواند درمان‌هایی مانند CAR-T را تقویت کند. گروه اوگرتمِن برای این کشف ثبت اختراع کرده‌اند که نشان‌دهنده پتانسیل آن به‌عنوان یک کلاس جدید درمانی است. داروها یا مکمل‌های مبتنی بر فومارات نیز ممکن است عمر و انرژی سلول‌های ایمنی پیر را با حفظ میتوکندری‌هایشان افزایش دهند. این روش‌ها می‌توانند همراه با ایمونوتراپی برای حفظ قدرت سلول‌های T در طول درمان استفاده شوند.

فراتر از سرطان، این رویکردها می‌توانند به کند کردن روند پیری سیستم ایمنی کمک کنند. از آنجا که میتوکندری‌ها به‌طور طبیعی با گذشت زمان فرسوده می‌شوند، محافظت از آن‌ها می‌تواند به سالم ماندن افراد مسن و مقابله بهتر با عفونت‌ها کمک کند. بررسی بیشتر تأثیر دوگانه آمیلوئید بتا همچنین می‌تواند به درمان‌های آینده برای بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر کمک کند با یافتن راه‌هایی برای جدا کردن اثرات محافظتی آن بر سیستم ایمنی بدون آسیب رساندن به مغز.

اوگرتمِن تأکید می‌کند که این یافته‌ها نتیجه همکاری تیمی بوده‌اند و از مشارکت میان برنامه‌های تحقیقاتی مرکز Hollings در زمینه زیست‌شناسی سرطان، ایمنی‌شناسی و پیشگیری قدردانی می‌کند.

او می‌گوید: «این واقعاً یک تلاش تیمی بود. ما به تخصص‌های مختلفی که برای رسیدن به این کشفیات گرد هم آمدند افتخار می‌کنیم. این پژوهش نشان می‌دهد که چگونه کشف در یک حوزه می‌تواند درهای غیرمنتظره‌ای را در حوزه‌ای دیگر باز کند.»