פרסומים חדשים
תאי סרטן מפעילים באופן מיידי ייצור אנרגיה כאשר ה-DNA נדחס וניזוק
סקירה אחרונה: 03.08.2025
כל תוכן iLive נבדק מבחינה רפואית או נבדק למעשה כדי להבטיח דיוק עובדתי רב ככל האפשר.
יש לנו קווים מנחים קפדניים המקור רק קישור לאתרים מדיה מכובד, מוסדות מחקר אקדמי, בכל עת אפשרי, עמיתים מבחינה רפואית מחקרים. שים לב שהמספרים בסוגריים ([1], [2] וכו ') הם קישורים הניתנים ללחיצה למחקרים אלה.
אם אתה סבור שתוכן כלשהו שלנו אינו מדויק, לא עדכני או מפוקפק אחרת, בחר אותו ולחץ על Ctrl + Enter.
תאי סרטן מפעילים באופן מיידי תגובה עשירה באנרגיה לדחיסה פיזית, כך עולה ממחקר שפורסם בכתב העת Nature Communications. פרץ אנרגיה זה הוא הביטוי המתועד הראשון של מנגנון הגנה המסייע לתאים לתקן DNA פגום ולשרוד את התנאים הצפופים של גוף האדם.
ממצאים אלה מסייעים להסביר כיצד תאי סרטן שורדים בסביבות מכניות מורכבות, כגון זחילה דרך מיקרו-סביבות גידול, חדירה לכלי דם נקבוביים או התגברות על זעזועים בזרם הדם. גילוי המנגנון עשוי להוביל לאסטרטגיות חדשות ל"עיגון" תאי סרטן לפני שהם מתפשטים.
חוקרים במרכז לוויסות גנומי (CRG) בברצלונה גילו את התגלית באמצעות מיקרוסקופ מיוחד המסוגל לדחוס תאים חיים לרוחב של שלושה מיקרון בלבד - קטן פי שלושים בערך מקוטר שערה אנושית. הם הבחינו שבתוך שניות מהדחיסה, המיטוכונדריה בתאי HeLa מיהרה אל פני השטח של הגרעין והחלו לשאוב ATP נוסף, מקור האנרגיה המולקולרית של התאים.
"זה מאלץ אותנו לחשוב מחדש על תפקיד המיטוכונדריה בגוף האדם. הן לא רק סוללות סטטיות שמפעילות תאים, אלא 'מצילים' חכמים שניתן לקרוא להם במקרה חירום כאשר תא נדחק פשוטו כמשמעו עד קצה גבול היכולת שלו", אומרת ד"ר שרה סדלצ'י, אחת ממחברי המחקר.
המיטוכונדריה יצרה "זוהר" כה צפוף סביב הגרעין, עד שהגרעין נדחס פנימה. תופעה זו נצפתה ב-84 אחוזים מתאי הסרטן HeLa הדחוסים, בהשוואה לכמעט אפס בתאים הצפים והלא דחוסים. החוקרים קראו למבנים אלה NAM, ראשי תיבות של מיטוכונדריה הקשורה לגרעין.
כדי לברר מה עושים תאי NAM, החוקרים השתמשו בחיישן פלואורסצנטי שנדלק כאשר ATP נכנס לגרעין. האות גדל בכ-60% רק שלוש שניות לאחר שהתאים נלחצו.
"זהו סימן ברור לכך שהתאים מסתגלים ללחץ ומשנים את חילוף החומרים שלהם", מסביר ד"ר פאביו פזאנו, המחבר השותף הראשון של המחקר.
ניסויים נוספים הראו מדוע דחיפה אנרגטית זו חשובה. דחיסה מכנית גורמת ללחץ על ה-DNA, שבירת גדילים וסבך את הגנום. תאים זקוקים למתחמי תיקון תלויי-ATP כדי להחליש את מבנה ה-DNA ולהגיע לנזק. תאים דחוסים שקיבלו ATP נוסף תיקנו את ה-DNA שלהם תוך שעות, בעוד שתאים ללא ה-ATP הנוסף הפסיקו להתחלק כרגיל.
כדי לאשר את משמעות מנגנון זה במחלה, החוקרים בחנו גם ביופסיות של גידולי שד מ-17 חולות. הילות NAM נצפו ב-5.4% מהגרעינים בשוליים הפולשניים של הגידול, בהשוואה ל-1.8% בליבה הצפופה - הבדל פי שלושה.
"העובדה שמצאנו חתימה זו ברקמת המטופל אישרה את משמעותה מחוץ למעבדה", מסביר ד"ר ריטוברטה (ריטו) גוז, המחבר הראשון של המחקר.
החוקרים הצליחו גם לחקור את המנגנונים התאיים המאפשרים את "ההצפה" המיטוכונדריאלית. סיבי אקטין - אותם חוטי חלבון המאפשרים לשרירים להתכווץ - יוצרים טבעת סביב הגרעין, והרשתית האנדופלסמית מושכת את ה"מלכודת" דמוית הרשת יחד. סידור משולב זה, הראה המחקר, מחזיק פיזית את ה-NAM במקומו, ויוצר "הילה". כאשר החוקרים טיפלו בתאים בלטרונקולין A, תרופה המשבשת את האקטין, היווצרות ה-NAM נעלמה ורמות ה-ATP צנחו.
אם תאים גרורתיים תלויים בהתפרצויות ATP הקשורות ל-NAM, אז תרופות שמשבשות את הפיגום יכולות להפוך גידולים לפחות פולשניים מבלי להרעיל את המיטוכונדריה עצמה או לפגוע ברקמה בריאה.
"תגובות ללחץ מכני הן פגיעות שאינה מובנת היטב של תאי סרטן, שיכולה לפתוח גישות טיפוליות חדשות", אמרה ד"ר ורנה רופרכט, שותפה למחברת המחקר.
למרות שהמחקר התמקד בתאי סרטן, המחברים מציינים שזו כנראה תופעה אוניברסלית בביולוגיה. תאי מערכת החיסון העוברים דרך בלוטות הלימפה, תהליכי גדילה של נוירונים ותאים עובריים במהלך מורפוגנזה, כולם חווים לחץ פיזי דומה.
"במקומות בהם תאים נמצאים תחת לחץ, נחשול האנרגיה לגרעין ככל הנראה מגן על שלמות הגנום", מסכם ד"ר סדלצ'י. "זוהי רמה חדשה לחלוטין של ויסות בביולוגיה של התא, המייצגת שינוי מהותי בהבנתנו כיצד תאים שורדים לחץ פיזי."