أربعة نجوم صاعدة يشكلون مستقبل أبحاث السرطان

في المختبرات والمستشفيات حول العالم، يعمل جيل جديد من الباحثين في مجال السرطان على علاجات وتقنيات المستقبل. وقد حول البعض تركيزهم إلى تحسين تقنيات التصوير للتشخيص؛ ويقوم آخرون بتطوير اختبارات طفيفة التوغل للكشف المبكر. وعلى الرغم من الاختلافات في عملهم، إلا أنهم متحدون في تحقيق هدف مشترك، ألا وهو تحسين معدلات البقاء على قيد الحياة للأشخاص المصابين بالسرطان.

عائشة نوراني: تحري نمط الجينوم

كطالبة طب في جامعة كامبريدج بالمملكة المتحدة، خططت عائشة نوراني لممارسة مهنة جراحة الأوعية الدموية. ولكن عندما توفي عمها في كراتشي بباكستان بسبب سرطان المريء في أوائل الخمسينيات من عمره، اختارت طريقا مختلفا. وتقول: “لقد أذهلتني ضآلة ما يمكننا تقديمه لعمي، وقلة المعلومات التي نعرفها عن المرض”. يعمل نوراني الآن عالمًا إكلينيكيًا في معهد ويلكوم سانجر في كامبريدج، ويدرس اثنين من أكثر أنواع السرطان عدوانية – سرطان المعدة والمريء – اللذان ينشأان في أعضاء مترابطة بشكل وثيق ويشتركان في العديد من عوامل الخطر ومسارات العلاج نفسها.

يمكن أن تؤدي العديد من العمليات البيولوجية إلى زيادة خطر إصابة الشخص بالسرطان، مثل الضرر التراكمي الناتج عن الشيخوخة أو الالتهاب المزمن أو عيوب معينة في إصلاح الحمض النووي. يريد نوراني أن يفهم العوامل الوراثية التي تحدد لماذا تؤدي هذه المخاطر إلى إصابة بعض الأشخاص بالسرطان بينما يظل البعض الآخر غير متأثر بالمرض. وتقول إن المفتاح هو العثور على توقيعات جينية محددة في جينوم المريض ومراقبتها بمرور الوقت. يقول نوراني: “أنا مهتم جدًا بتطور السرطان، وحقيقة أنه ديناميكي ويتغير مع مرور الوقت”.

إن العمل مع المرضى المعرضين لخطر الإصابة بسرطان المريء يسمح لنوراني برسم خريطة للتغيرات الجينية في خلايا المريء قبل تطور السرطان واستكشاف كيف يمكن أن تساهم هذه التغييرات في المرض. هناك حالتان لهما أهمية خاصة في هذا العمل، وهما تعذر الارتخاء – وهو اضطراب في البلع يمنع الطعام والشراب من الانتقال إلى أسفل المريء إلى المعدة – ومرض شاغاس – وهو مرض طفيلي يمكن أن يسبب فشل القلب ومضاعفات في الجهاز الهضمي – لأنهما مرتبطان بزيادة خطر الإصابة بسرطان المريء.

مؤشر الطبيعة 2026 السرطان

يقول نوراني إن اكتشاف التوقيعات الجينية وكيفية تأثيرها على المخاطر لدى الأشخاص الأصحاء يمكن أن يكون “مُغيِّرًا لقواعد اللعبة”. الكشف قبل ظهور الأعراض وتضيف أن سرطان المريء والمعدة يؤثر بشكل متزايد على الأشخاص في الثلاثينيات والأربعينيات من العمر.

يدرس نوراني أيضًا كيفية تطور سرطان المريء الغدي، وهو نوع شائع من سرطان المريء ينشأ في الخلايا المكونة للغدة، بمرور الوقت. في دراسة 2020¹قامت هي وزملاؤها بمقارنة المظهر الجيني لعينات الأنسجة التي تم جمعها من الورم الرئيسي والمواقع النقيلية في المرضى الذين يعانون من سرطان المريء الغدي أثناء العلاج وبعد فترة وجيزة من الوفاة. ويقول نوراني إن هذا سمح لهم بتتبع تطور السرطان “بطريقة مفصلة للغاية”.

ووجد الفريق أنه بدلا من الانتشار بطريقة تدريجية عبر العقد الليمفاوية كما كان مفترضا سابقا، بدا أن السرطان ينتشر بسرعة من الورم الأصلي إلى مواقع متعددة. يقول نوراني: “كان هذا نموذجًا جديدًا لورم خبيث”. تدعم هذه النتائج النهج الحديث للعلاج الكيميائي، والذي يمتد العلاج بعد الجراحة لإزالة الخلايا النقيلية المتبقية التي يمكن أن تزيد من انتشار المرض.

وبالعودة إلى طفولتها، عندما شاهدت والديها، وهما جراح زراعة الأعضاء وطبيب أمراض النساء، يديران مستشفى صغير في كراتشي، تقول نوراني إنها أذهلتها الصداقة الحميمة التي تجمع بين الجميع في الفريق. وهي تواجه هذه الروح التعاونية في فرقها الجراحية والبحثية اليوم، وتقول إنها أحد الأجزاء المفضلة لديها في الوظيفة. وقد شعرت بذلك أيضًا أثناء عملها للحصول على درجة الدكتوراه في جامعة كامبريدج، حيث كانت جزءًا من فريق ضم أطباء الأورام، وموظفي دور رعاية المسنين، ومجموعات المرضى، لإنشاء أحد برامج “التشريح الدافئ” الأولى في المملكة المتحدة، حيث يمكن للمرضى التبرع بأجسادهم، حتى يتمكن الباحثون من الحصول على عينات الأنسجة بعد وقت قصير من الوفاة.

يقول نوراني: في بعض الأيام، قد تبدو أبحاث السرطان وكأنها معركة شاقة. “لكن على الأقل يمكنك إحداث تأثير بسيط على جدار السرطان الذي نحاول جميعًا التخلص منه معًا.” – ساندي أونج

تشنغ شو: مضيء للورم

في تصوير السرطان، تعد علامات الفلورسنت – وهي الجزيئات التي تبعث الضوء بعد امتصاص الطاقة – أداة لا غنى عنها. عند حقنها في الجسم، فإنها ترتبط بعلامات محددة على الخلايا السرطانية، والتي يمكن استخدامها لتسليط الضوء على النمو غير الطبيعي والأورام أثناء عملية الفحص، والتمييز بين الأنسجة السرطانية والسليمة أثناء الجراحة وتمكين مراقبة استجابات العلاج في الوقت الفعلي.

لكن مجسات الفلورسنت لها قيود كبيرة، كما يقول المهندس الكيميائي والطب الحيوي تشينغ شو. وتعتمد الإشارة على الإضاءة الخارجية المستمرة، مثل تسليط طول موجي محدد من الضوء على الجلد، من أجل الحفاظ على التوهج.

حصل شو، وهو طبيب مدرب، على درجة الماجستير في جامعة الصين للصيدلة في نانجينغ، حيث درس كيفية استخدام الجسيمات النانوية في علاج السرطان. وفي عام 2020، انضم إلى مختبر في جامعة نانيانغ التكنولوجية (NTU) في سنغافورة، والذي كان يُحدث ضجة من خلال تعزيز تقنية تسمى تصوير الشفق. قام الفريق بتطوير نوع من المسبار المعتمد على الجسيمات النانوية والذي يستمر في التوهج حتى بعد إزالة مصدر الضوء². يقول شو، وهو الآن زميل باحث في المختبر: “في السابق، تم إجراء تصوير الشفق باستخدام جزيئات غير عضوية، ولكن من المحتمل أن تكون سامة، لأنها تستخدم أيونات المعادن الثقيلة مثل الكروم والزنك”.

بدت “مسابر الشفق” التي ابتكرها فريق جامعة NTU كبديل مناسب، باستثناء مشكلة واحدة: لا يمكن للضوء أن يخترق سوى ما يصل إلى سنتيمترين من الأنسجة البيولوجية، مما يجعل المواقع الأعمق غير محسوسة. للتغلب على ذلك، لجأ شو وزملاؤه إلى الموجات فوق الصوتية، التي ضاعفت العمق القابل للاكتشاف لمسبارات الشفق.

في عام 2022، أفاد الفريق³ أنهم طوروا عدة تحقيقات “sonoafterglow” أو “SNAPs”. يتألف كل منها من عنصرين: الأول يمتص الموجات فوق الصوتية لتوليد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، وهو جزيء غير مستقر يتفاعل بسهولة مع الآخرين؛ يتفاعل الثاني مع ROS لتوليد شفق. أضاف الباحثون لاحقًا جزيءًا “مخمدًا” إلى المسبار النانوي لتشكيل مسبار “Q-SNAP”. تتم إزالة هذا الجزيء بمجرد مواجهته للخلية التائية القاتلة داخل الورم، مما يحد من التفاعل المرتبط بالتوهج مع الحالات السرطانية.⁴. يقول شو: “يعطينا هذا معلومات حول ما إذا كانت الكتلة حميدة أم خبيثة”، الأمر الذي قد يلغي الحاجة في يوم من الأيام إلى إجراء خزعات غازية.

في عام 2024، أنشأ باحثو جامعة NTU مسبارًا مختلفًا، تم اختباره على نماذج الفئران، ويستخدم طاقة الأشعة السينية لتنشيط العلامات في الأنسجة التي يصل عمقها إلى 15 سم.⁵. ويقول شو إن هذا من شأنه أن يجعله مفيدًا في اكتشاف الأورام العميقة.

يقول شو إن تصوير الشفق اللاحق “واعد جدًا”، لأن “مسبارنا التصويري الذي يستخدم الأشعة السينية أو الموجات فوق الصوتية يمكن أن يكتشف الأورام الصغيرة في مرحلة مبكرة بشكل أفضل، مما قد يساعد في تشخيص السرطان في وقت مبكر”. وهو يعمل الآن مع الأطباء في الصين لجلب خطط SNAPs إلى العيادات.

وباعتباره شخصًا فقد أحد أقاربه بسبب سرطان البنكرياس المتقدم في سن الخمسين، يأمل شو أن تعمل ابتكارات مختبره على إطالة عمر المصابين بهذا المرض ذات يوم. يقول شو: “إن مشاهدة ما حدث له عززت إصراري على إجراء أبحاث حول السرطان والحد من معاناة مرضى السرطان”. – ساندي أونج

سيمون هيكي: علاجات الخياطة

بصفته قائد فريق الخزعات السائلة في مركز إم دي أندرسون للسرطان في هيوستن، تكساس، يقول سايمون هيكي إن العقد الماضي أظهر مدى تأثير هذا النهج. بدلاً من إخضاع المرضى لخزعة الأنسجة الغازية، الخزعات السائلة السماح للعلماء باستخدام عينات من الدم أو اللعاب أو البول للكشف عن إشارات المرض وتوجيه قرارات العلاج.

خزعة سائلة تعتمد على الدم⁶ تمت الموافقة على هذا الحمض النووي للورم المنتشر من سرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة في عام 2016. وقد تم بيع هيكي على الفور، وكان آنذاك طالب دكتوراه في مختبر علم الأمراض السريري والتجريبي في مستشفى لويس باستور في فرنسا، على إمكاناته. يقول هيكي: “لقد كانت منطقة من النمو والتطور السريع، الأمر الذي كان مثيرًا للغاية بالنسبة لي كطالب شاب”. “لقد سمح لي بالنمو في هذا المجال وبناء مكانتي الخاصة.”

واليوم، تركز أبحاث هيكي على سرطانات الرأس والرقبة والرئة. يبحث فريقه عن المؤشرات الحيوية الجينية – اختلافات تسلسل الحمض النووي المرتبطة بالمرض – والتي يمكن اكتشافها باستخدام اختبارات تعتمد على الخزعة السائلة. ويقول إن سرطان الرئة على وجه الخصوص قد استفاد بشكل كبير من تحديد العلامات الحيوية، ولكن هناك بعض الأنواع الفرعية التي لا تزال غير مدروسة، إما لأنها أكثر صعوبة في التحقيق فيها أو لأنها أقل شيوعًا. على سبيل المثال، يمثل سرطان الرئة ذو الخلايا الصغيرة (SCLC)، وهو سرطان شديد العدوانية يرتبط بالتدخين، حوالي 15% من حالات سرطان الرئة في الولايات المتحدة.⁷ومع ذلك، لا توجد مؤشرات حيوية وراثية للمساعدة في توجيه العلاج.

يقول هيكي إنه في عالم مثالي، يمكن للأطباء تسلسل جينوم الشخص، وتحديد العلامة الحيوية بناءً على طفرة واحدة مسببة للسرطان، ثم تطوير خزعة سائلة بناءً على هذه العلامة الحيوية للتحقق مما إذا كان الشخص مصابًا بالسرطان. ولكن نادرا ما يحدث السرطان بسبب طفرة واحدة. وبدلا من ذلك، فإنه غالبا ما ينطوي على جينات متعددة وتغييرات في نشاط الجينات.

من خلال الجمع بين التسلسل الجيني والتعلم الآلي، أصبح من الممكن الآن إنشاء ملفات تعريف وراثية لمرضى SCLC لتحليل نسب التعبير الجيني في الخلايا السليمة والسرطانية بشكل أعمق من أي وقت مضى، كما يقول هيكي. “هناك الكثير من المعلومات المخزنة داخل خلايانا، ونحن نتحسن في استخراج تلك البيانات وفهمها.”

على الرغم من أن SCLC تم التعامل معه منذ فترة طويلة على أنه مرض واحد، فقد كشفت الدراسات التي أجريت على مدى السنوات القليلة الماضية أن هناك مجموعات فرعية متميزة بيولوجيًا لديها نقاط ضعف مختلفة في العلاجات. حدد هيكي وفريقه 13 علامة حيوية في بلازما الدم تظهر اختلافات بين الأشخاص الأصحاء والمصابين بالسرطان، واستخدموا تلك المؤشرات الحيوية لإنشاء اختبار دم قائم على الحمض النووي يمكنه تصنيف مرضى SCLC إلى واحد من أربعة أنواع فرعية وراثية.⁸.