کشف سلول هایی که رشد پروستات را با سن توضیح می دهند

وقتی پروستات شروع به تنگ کردن فضای مجرای ادرار می‌کند، نتیجه معمولا درد نیست، بلکه یک گره ترافیکی سرسخت در جریان ادرار است. مردان بالای ۵۰ سال این وضعیت را خیلی زود می‌شناسند. پزشکان دهه‌ها این مشکل را به هورمون‌ها، التهاب یا فرسودگی طبیعی بدن نسبت داده‌اند. اما مطالعه‌ای تازه از جانز هاپکینز، انگشت اتهام را به سوی جمعیت مشخصی از سلول‌ها نشانه می‌گیرد که اطراف مجرای ادرار تجمع می‌کنند؛ یافته‌ای که شاید سرانجام روشن کند چرا غده پروستات با افزایش سن بزرگ می‌شود.

جمعیتی پنهان کنار مجرای ادرار

پژوهشگران با استفاده از توالی‌یابی آران‌ای تک‌سلولی، نزدیک به ۱۳۰,۰۰۰ سلول منفرد پروستات را بررسی کردند. بافت‌ها از ۱۰ مردی به دست آمده بود که تحت جراحی سرطان پروستات قرار داشتند، هرچند نمونه‌های بررسی‌شده غیرسرطانی بودند. این گروه به جای آنکه غده را ساختاری یکدست فرض کند، از سه ناحیه اصلی آناتومیک نمونه‌برداری کرد و نقشه‌ای تهیه کرد که نشان می‌داد در هر سلول کدام ژن‌ها فعال شده‌اند.

آنچه یافتند، زیرگروهی متمایز از سلول‌های اپی‌تلیال پایه بود؛ سلول‌هایی که بیرون از یک ناحیه خاص کمیاب بودند، اما در بخشی از پروستات که دور مجرای ادرار را می‌گیرد فراوان دیده می‌شدند. نویسندگان این سلول‌ها را سلول‌های پایه مثبت دابلیو آی اف ۱ می‌نامند. از نظر الگوی بیان ژنی، این سلول‌ها با سایر سلول‌های پایه تفاوت دارند. برخی از ژن‌های شاخص آنها به آندروژن‌هایی مانند تستوسترون حساس‌اند و در مدارهای پیام‌رسانی دخالت دارند که در شکل‌گیری و رشد پروستات نقش شناخته‌شده‌ای دارند.

اهمیت این موضوع چیست؟ چون بزرگی خوش‌خیم پروستات معمولا در ناحیه انتقالی پروستات ظاهر می‌شود؛ همان حلقه‌ای از بافت که مجرای ادرار را احاطه کرده است. وقتی این حلقه بزرگ می‌شود، جریان ادرار کند و نامنظم می‌شود. پزشکان این تغییر را بیشتر افزایش تعداد سلول‌ها می‌دانند تا تورم؛ چارلز ولیور، متخصص اورولوژی، گفته است که بزرگی خوش‌خیم پروستات بازتاب وجود سلول‌های اضافی است، نه سلول‌های بزرگ‌تر.

پژوهشگران چه کردند و چه دیدند

گروه جانز هاپکینز داده‌های توالی‌یابی را با رنگ‌آمیزی بافتی ترکیب کرد تا محل قرارگیری سلول‌های مثبت دابلیو آی اف ۱ را تأیید کند. هر دو روش نشان دادند که این سلول‌ها به شکل قابل توجهی در ناحیه انتقالی متمرکزند و در بافت‌های به‌دست‌آمده از پروستات‌های بزرگ‌شده بیشتر دیده می‌شوند. نمایه مولکولی آنها نشان می‌دهد که این سلول‌های پایه می‌توانند با سلول‌های مجاور ارتباط برقرار کنند و در بازآرایی بخش‌های اپی‌تلیال و استرومایی غده نقش داشته باشند.

نکته مهم این است که امضای مولکولی دابلیو آی اف ۱ مثبت به دو ایده درهم‌تنیده اشاره می‌کند. نخست اینکه این سلول‌ها ظاهرا رشد سلولی موضعی و تغییرات ساختاری را به شیوه‌ای تقویت می‌کنند که می‌تواند زیربنای بزرگ‌شدن اختصاصی در یک ناحیه باشد. دوم اینکه برخی ویژگی‌های مولکولی آنها به سمت مهار فرایندهای التهابی و کاهش فعالیت مسیر پیام‌رسانی رشد دبلیو ان تی اشاره دارد؛ موضوعی که شاید توضیح دهد چرا سرطان در ناحیه انتقالی، نسبت به دیگر بخش‌های پروستات، کمتر شکل می‌گیرد.

بزرگی خوش‌خیم پروستات، تصویرسازی سه‌بعدی از غده پروستات طبیعی و بزرگ‌شده. 

واسان یگناسوبرامانیان، نویسنده ارشد مقاله، گفت: «اگرچه بزرگی خوش‌خیم پروستات میلیون‌ها مرد را در سراسر جهان درگیر می‌کند، دانشمندان هنوز به طور کامل نمی‌دانند چرا این عارضه عمدتا در ناحیه انتقالی ایجاد می‌شود. ویژگی‌های مولکولی و ناحیه‌ای سلول‌های پایه مثبت دابلیو آی اف ۱ نشان می‌دهد که آنها می‌توانند در فرایندهایی که بزرگی خوش‌خیم پروستات را پیش می‌برند نقش داشته باشند.»

وقتی نویسندگان داده‌های عمومی را نیز بررسی و مقایسه کردند، همین الگو پابرجا ماند. نمونه‌های پروستات بزرگ‌شده، غنی‌شدن سلول‌های مثبت دابلیو آی اف ۱ و تغییر در امضای ژنی را نسبت به بافت طبیعی نشان دادند. این یافته فرضیه‌ای را تقویت می‌کند که بر اساس آن، سلول‌های مثبت دابلیو آی اف ۱ فقط ناظر ماجرا نیستند، بلکه ممکن است به شکل فعال در آسیب‌پذیری ناحیه انتقالی نسبت به افزایش تعداد سلول‌ها نقش داشته باشند.

این یافته برای تشخیص و درمان چه معنایی دارد

این مطالعه هنوز تا اثبات رابطه علت و معلولی فاصله دارد. با این حال، یک مقصر سلولی محتمل و چارچوبی مولکولی برای آزمایش‌های آینده ارائه می‌دهد. اگر تأیید شود که سلول‌های پایه مثبت دابلیو آی اف ۱ محرک رشد ناحیه‌ای پروستات هستند، می‌توانند به هدفی تازه برای درمان‌هایی تبدیل شوند که بزرگی خوش‌خیم پروستات را محدود می‌کنند، بدون آنکه عوارض سیستمیک ناشی از مهار گسترده هورمون‌ها را به همراه داشته باشند.

هدف گرفتن یک جمعیت سلولی مشخص یا مسیرهای پیام‌رسانی مورد استفاده آن سلول‌ها، در سطح مولکولی رویکردی دقیق‌تر و شبیه جراحی هدفمند خواهد بود. برای اثبات این موضوع، مطالعات عملکردی لازم است؛ از جمله ردیابی دودمان سلولی و مدل‌هایی که بررسی کنند آیا دستکاری فعالیت دابلیو آی اف ۱ مسیر بزرگ‌شدن غده را تغییر می‌دهد یا نه.

زاویه بالینی دیگری نیز وجود دارد. از آنجا که ناحیه انتقالی تا حدی در برابر سرطان محافظت‌شده به نظر می‌رسد، شناخت سازوکارهایی که هم بزرگ‌شدن را تقویت می‌کنند و هم دگرگونی بدخیم را مهار می‌کنند، می‌تواند به پژوهشگران کمک کند مسیرهای رشد خوش‌خیم را از مسیرهایی که به تومور منتهی می‌شوند جدا کنند. چنین تفکیکی برای غربالگری و طراحی درمان‌های ایمن‌تر ارزشمند خواهد بود.

دیدگاه کارشناس

دکتر النا مارتینز، پژوهشگر اورولوژی که در این مطالعه نقشی نداشته است، می‌گوید: «یافتن جمعیتی سلولی که از نظر آناتومیک و رونویسی در ناحیه انتقالی غنی شده باشد، گامی مهم است. این یافته یک هدف قابل آزمون به ما می‌دهد. مرحله بعد باید عملکرد را بررسی کند: آیا می‌توانیم این سلول‌ها را در سامانه‌های مدل تغییر دهیم تا از بزرگ‌شدن جلوگیری کنیم یا آن را برگردانیم؟ اگر پاسخ مثبت باشد، پیامدهای بالینی آن می‌تواند قابل توجه باشد.»

نتایج جانز هاپکینز به مسئله‌ای پزشکی که نسل‌ها از نظر بالینی توصیف شده اما در سطح سلولی به‌خوبی فهمیده نشده است، عمق تازه‌ای می‌بخشد. این یافته‌ها داستان را یک‌شبه بازنویسی نمی‌کنند، اما نقشه روشن‌تری در اختیار دانشمندان می‌گذارند تا بدانند در گام بعدی کجا را جست‌وجو کنند: سلول‌های خاص، تعاملات موضعی و مسیرهای پیام‌رسانی که در کنار هم تعیین می‌کنند چرا یک اندام در یک بخش رشد می‌کند و در بخش دیگر نه.