پژوهشگران کالج سلطنتی لندن در پژوهش جدیدی کشف کرده‌اند که غشای سلول‌های سرطان سینه دارای ولتاژ‌های متفاوتی هستند که اطلاعاتی را در مورد رشد و انتشار آن‌ها ارائه می‌دهد.

در بیانیه مطبوعاتی این گروه آمده است: این مطالعه با همکاری موسسه تحقیقات سرطان لندن می‌تواند به ما کمک کند تا بفهمیم سلول‌های سرطانی چگونه تصمیم می‌گیرند چه زمانی تکثیر شوند و به کجا گسترش یابند.

این مطالعه جدید در مجله Communications Biology منتشر شده و کشف کرده است که سلول‌های سرطان پستان بسیار شبیه به نورون‌ها عمل می‌کنند.

چندین ناهنجاری بیوالکتریک در سلول‌ها به دلیل ابتلا به سرطان رخ می‌دهد. به عنوان مثال، غشای سلولی که سلول‌ها را احاطه کرده است، بار مثبت بیشتری نسبت به غشای سلولی سالم دارد.

دانشمندان بیان کردند که این امر  ممکن است به یک شبکه ارتباطی الکتریکی بین سلول‌های سرطانی اشاره داشته باشد که می‌تواند روزی یک هدف برای تشخیص این اختلال باشد و به توسعه درمان‌های جدید بالقوه منجر شود.

دکتر آماندا فراست یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه از دپارتمان مهندسی زیستی دانشکده سلطنتی لندن می‌گوید: زمانی که سلول‌های سالم، سرطانی می‌شوند، تغییراتی که متحمل می‌شوند می‌تواند به رشد و گسترش آن‌ها کمک کند. به عنوان مثال ما می‌دانیم که ژن‌های خاصی که تکثیر سلولی را کنترل می‌کنند، می‌توانند از کار بیفتند و باعث رشد غیرقابل کنترل سلولی شوند.

وی افزود: ما هنوز نمی‌دانیم چرا ولتاژ غشا‌ها در سلول‌های سرطانی نوسان می‌کند، اما کشف ما که با همکاری هیجان‌انگیز مهندسان و زیست‌شناسان امکان‌پذیر شد، در‌هایی را به روی کار‌های بعدی باز می‌کند که می‌تواند به ما در درک بهتر شبکه‌های سیگنال‌دهی سرطان و رشد تومور کمک کند.

چشمک سیگنال‌های الکتریکی

هشت رده سلولی سرطان سینه و یک رده سلولی سالم توسط پژوهشگران برای رشد سلول‌ها و ارزیابی ولتاژ استفاده شد. آن‌ها از میکروسکوپی استفاده کردند که در ابتدا برای ثبت فعالیت الکتریکی در سلول‌های مغز طراحی شده بود تا ولتاژ غشای سلولی آن‌ها را ثبت کند و سپس از فناوری یادگیری ماشینی برای طبقه‌بندی و تعیین سیگنال‌ها استفاده کردند.

در نهایت مشخص شد که ولتاژ غشای سلول سرطانی در نوسان است. پژوهشگران می‌گویند سیگنال‌های الکتریکی که به نظر می‌رسد چشمک می‌زنند و موج دارند، ممکن است سلول‌هایی در حال ارتباط باشند، اگرچه پژوهش‌های بیشتری لازم است.

سپس تترودوتوکسین (Tetrodotoxin) که یک نوروتوکسین قوی است که کانال‌های سدیم را مهار می‌کند تا سلول‌های عصبی را از تولید بار الکتریکی بازدارد، اضافه شد. پژوهش‌های قبلی نشان داده است که این کانال‌های سدیم برای تهاجم سلول‌های سرطانی ضروری هستند.

پژوهشگران کشف کردند که تترودوتوکسین نوسانات ولتاژ در سلول‌های سرطانی را که تا حد زیادی شبیه به تاثیری است که بر سلول‌های عصبی می‌گذارد، کاهش می‌دهد. به گفته پژوهشگران این کشف ممکن است به رویکرد‌های درمانی جدید برای جلوگیری از رفتار و ارتباطات سلول‌های سرطانی منجر شود.

پروفسور کریس باکال استاد مورفودینامیک سرطان و یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید: این اولین بار است که چنین نوسانات سریعی را در فعالیت الکتریکی در سلول‌های سرطان سینه مشاهده می‌کنیم. به نظر می‌رسد سلول‌های سرطانی سینه نوعی زبان الکتریکی ایجاد کرده است. ما هنوز نمی‌دانیم که این زبان چقدر پیچیده است، اما می‌تواند به سلول‌های سرطانی اجازه دهد تا اطلاعات مربوط به مواد مغذی نزدیک یا محیط‌های متخاصم را در فواصل دور منتقل کنند و در نهایت بقای تومور را افزایش دهند.

او افزود: از بین تمام سلول‌های بدن، ما معمولاً سلول‌های تحریک‌پذیر مغز یا قلب را با فعالیت الکتریکی مرتبط می‌دانیم. پژوهش‌های ما نشان می‌دهد که یک شبکه سیگنال الکتریکی پنهان در میان سلول‌های سرطانی ممکن است نقشی کلیدی در رفتار سلول‌های سرطانی از جمله ارتباط با یکدیگر داشته باشد. ما همچنین از قبل می‌دانیم که گسترش سرطان، علت اصلی مرگ ناشی از سرطان است که توسط فعالیت الکتریکی تسهیل می‌شود.