الحلقة المفقودة.. بكتيريا شائعة في الأمعاء تكشف سر الإصابة بسرطان القولون

كشفت دراسة حديثة عن حلقة مفقودة تفسر كيف يمكن لبكتيريا شائعة في الأمعاء أن تسهم في الإصابة بسرطان القولون والمستقيم، بعدما حدد باحثون من جامعة جونز هوبكنز البروتين الذي تستخدمه لإلحاق الضرر بخلايا القولون.

الإصابة بسرطان القولون والمستقيم

وبحسب موقع  ScienceDaily، على مدى عقدين تقريباً، عرف العلماء أن نوعاً شائعاً من بكتيريا الأمعاء قادر على إنتاج سم يُلحق الضرر بالقولون ويُسهم في تكوين الأورام، مما يؤدي إلى طرق جديدة لحماية القولون.

وقد حددت نتائج الدراسة، التي نُشرت في مجلة Nature، بروتينًا يُسمى claudin-4 باعتباره نقطة الالتحام الأساسية لسم بكتيري يُعرف باسم BFT.

وقد استغل الباحثون هذا الاكتشاف لتطوير جزيءٍ خادعٍ يعترض السم قبل أن يُلحق الضرر بخلايا القولون. 

ونجحت هذه الاستراتيجية في حماية الفئران من الآثار الضارة للسم، مما يُشير إلى نهجٍ جديدٍ مُحتملٍ للوقاية من التلف البكتيري المرتبط بسرطان القولون والمستقيم.

بكتيريا معوية شائعة يمكنها أن تساهم  في الإصابة بسرطان القولون

يركز البحث على بكتيريا Bacteroides fragilis، وهي بكتيريا توجد في أمعاء ما يصل إلى 20% من الأشخاص الأصحاء. 

ورغم أن وجود هذه البكتيريا لا يعني بالضرورة الإصابة بالسرطان، إلا أن بعض سلالاتها تنتج سمًا قويًا قادرًا على إتلاف البطانة الواقية للقولون، مما يسبب التهابًا ويحفز نمو الأورام.

ويخضع هذا السم، المعروف باسم سم بكتيريا بي فراجيليس أو BFT، للدراسة منذ سنوات، وفي دراسة رائدة نُشرت في مجلة Nature Medicine، أثبت العلماء أن هذا السم قد يُحفز نمو أورام القولون. 

وساهم عملهم في إثبات وجود صلة وثيقة بين بكتيريا الأمعاء المنتجة للسموم، والالتهاب المزمن، وسرطان القولون والمستقيم.

بحسب الدراسة المنشورة ، كشفت تجارب سابقة أيضاً أن مادة BFT تُلحق الضرر ببروتين يُسمى E-cadherin، وهو بروتين يُساعد على تماسك الخلايا المتجاورة والحفاظ على الحاجز الواقي للقولون.

وعندما يتحلل هذا البروتين، يضعف الحاجز، مما قد يسمح للمواد الضارة والبكتيريا بالتأثير على الأنسجة المحيطة.

العلماء يحددون الحلقة المفقودة باستخدام تقنية كريسبر

لحل هذا اللغز، لجأ الباحثون إلى تقنية كريسبر، وهي تقنية قوية لتحرير الجينات تسمح للعلماء بتعطيل الجينات بشكل انتقائي والتحقق من وظائفها.

قاد ماكسويل وايت، وهو طبيب يعمل في مختبر سيرز، جهودًا بحثية شاملة باستخدام تقنية كريسبر في فحص الجينوم بالتعاون مع مختبر ماثيو والدور في كلية الطب بجامعة هارفارد. 

وقد قام الفريق بتعطيل جينات في خلايا الظهارة القولونية، وهي الخلايا التي تُشكل البطانة الداخلية للقولون، بشكل منهجي لتحديد الجينات الضرورية لالتصاق السم وإحداث الضرر.

وبرز جين واحد بشكل لافت للنظر. فهو ينتج الكلاودين-4، وهو بروتين يساعد الخلايا المجاورة على تكوين روابط محكمة، وهي الحواجز التي تحد من حركة المواد بين الخلايا وتساعد في الحفاظ على الحاجز المعوي.

وعندما عطل الباحثون الجين المسؤول عن الكلاودين-4، لم يعد بإمكان سم BFT الارتباط بخلايا القولون، وبدون هذا الارتباط الأولي، لم يتمكن السم من مهاجمة الإي-كاديرين.