درمان‌های جدید سرطان، پیری و عفونت‌های ویروسی با اتکا به کشف جدید

مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری (CDC) در گزارش ماه دسامبر خود در مورد میزان مرگ‌ومیر در آمریکا خبر شوکه‌کننده‌ای دادند: امید به زندگی در آمریکا در سال ۲۰۱۶ کاهش پیدا کرده‌است. یک نوزاد متولد‌شده‌ی آمریکایی در سال ۲۰۱۶ می‌تواند انتظار داشته باشد که به‌طور متوسط ۷۸/۶ سال عمر کند؛ این مقدار در سال ۲۰۱۴ برابر ۷۸/۹ بوده است. آخرین باری که امید به زندگی برای دو سال متوالی کاهش پیدا کرده بود، مربوط به سال‌های ۱۹۶۲ و ۱۹۶۳ بود. آخرین باری هم که در آمریکا این کاهش برای سه سال متوالی به چشم می‌خورد مربوط به موقعی بود که آنفلوآنزای اسپانیایی در کل دنیا همه‌گیر شد. طبق گزارش The Economics، این روند هشداردهنده، به‌علت افزایش مصرف مواد مخدر است. با این حال هنوز هم بیماری‌های قلبی و سرطان سر دسته‌ی عاملان مرگ‌ومیر انسان‌ها در سال ۲۰۱۶ بوده‌اند. اگرچه کاهش مرگ‌و‌میر ناشی از این بیماری‌ها در حال اتفاق افتادن است و موجب افزایش مداومی در امید به زندگی خواهد شد. عاملی باعنوان آسیب‌های ناخواسته نیز وجود دارد؛ مانند مصرف بیش از حد مواد که از مقام چهارم در سال ۲۰۱۵ و مقام پنجم در سال ۲۰۱۲، اکنون به مقام سوم رسیده است.

در سپتامبر ۲۰۱۶ اداره‌ی پلیس لیورپول شرقی در ایالت اوهایو عکسی را منتشر کرد؛ کودکی در یک وسیله نقلیه پشت دو تن از بستگانش که در نتیجه‌ی مصرف بیش از حد مواد از هوش رفته بودند. این موضوع جنجال‌های زیادی به دنبال داشت

هرچند آسیب‌های ناخواسته تنها عامل ۶ درصد از مرگ‌ومیرها هستند؛ اما باید در نظر داشت که اینها بیشتر افراد جوان‌تر را درگیر می‌کنند. مرگ یک فرد جوان نسبت به مرگ یک فرد سالخورده، موجب کاهش بیشتری در میزان امید به زندگی می‌شود.

افزایش مصرف مواد مخدری که استفاده‌ی درمانی دارند (مثلا برای بیهوشی و مسکن)، موجب کمبود شدید این مواد در بیمارستان‌ها شده است

اما خبر شادی‌بخش اینکه پژوهشگران آزمایشگاه لوکاس پلکمانز، استاد دانشگاه زوریخ کشف کرده‌اند که کدام پروتئین‌ها کنترل‌کننده‌ی فرایند جدا شدن فازها طی تقسیم سلولی هستند و این کشف می‌تواند دریچه‌ای به سوی درمان سرطان، بیماری‌های تخریب عصبی، فرایندهای پیری و عفونت‌های ویروسی باشد. دانستن اینکه این فرایند فیزیکو-شیمیایی در سلول‌ها به‌طور فعال توسط آنزیم‌هایی تنظیم می‌شود، می‌تواند ارتباط زیادی با بیماری‌های شایع مختلف و روش درمان آن‌ها داشته باشد. هنگامی که یک سلول تقسیم می‌شود اجزای آن معمولا به‌طور مساوی بین سلول‌های دختری تقسیم می‌شود. این پژوهشگران آنزیمی را شناسایی کرده‌اند که تضمین می‌کند اجزای سلولی که در اندامک‌هایی بدون غشا متمرکز شده‌اند، به‌درستی بین سلول‌های دختری توزیع شوند.

جدا شدن فازها: چیزی که هر آشپزی این را تجربه کرده‌است: وقتی سرکه‌ی بالزامیک و روغن زیتون را با هم مخلوط کنیم آن‌ها از هم جدا می‌شوند؛ قطرات سرکه به شکل گرد روی سطح روغن شناور می‌مانند. از لحاظ فیزیکی این حالت تشکیل دو فاز در مایع است. جدا شدن فاز ملکول‌ها درون سلول‌ها هم اتفاق می‌افتد؛ اینجا قطرات مایع در پلاسمای سلولی تشکیل می‌شوند.

قطرات سرکه افتاده در روغن زیتون نشان دهنده‌ی جدا شدن فاز دو مایع است

جداسازی فاز تضمین‌کننده‌ی توزیع اجزای سلولی است. هنگامی که یک سلول تقسیم می‌شود، آنزیم DYRK3 موجب تشویق مخلوط شدن فازها می‌شود. در‌نتیجه‌ی این عملکرد، سلول‌ها می‌توانند به‌طور درستی اجزای جداکننده‌ی کروموزم‌ها و تقسیم محتویات سلولی را بسازند. پس از تقسیم سلول، آنزیم شکسته می‌شود و فازهای انفرادی شروع به شکل‌گیری مجدد می‌کنند. اگر همه چیز طبق نقشه پیش رود، ماده‌ی ژنتیکی، اندامک‌ها و محتویات سلولی به‌درستی بین سلول‌های دختری توزیع خواهند شد. اما اگر جدا شدن فازها طی تقسیم سلولی به‌درستی انجام نشود، جدا شدن کروموزوم‌ها ناقص خواهد بود و کروموزوم‌ها به‌صورت نادرست در سلول‌های دختری توزیع پیدا می‌کنند؛ یک ویژگی قابل توجه که در انواع زیادی از سرطان‌ها دیده می‌شود. بسیاری از نقایص پروتئینی که موجب مشکلات تخریب عصبی می‌شوند نیز احتمالا پیامد بروز مشکلاتی در فرایند جدا شدن فازهای درون سلولی است.

بر اساس این یافته‌ها، می‌توان استراتژی‌های جدیدی برای پیش‌گیری از این اشتباهات در فرایند تقسیم سلولی طراحی کرد.

این کشف همچنین روی مطالعه‌ی ویروس‌ها اثر می‌گذارد؛ ارگانیسم‌هایی که اکنون دانشمندان در حال پی‌بردن به نقششان در بسیاری از بیماری‌های کشنده و نیز فرایند پیری هستند. هم توزیع محتویات سلولی بین سلول‌های دختری و هم نگهداری خاص اجزای پیر در یک سلول، فرایندهای مهمی در موضوع پیر شدن هستند. در این مورد نیز مخلوط شدن و جدا شدن کنترل‌شده‌ی فازها فرایند مهمی است که سرنوشت سلول را تعیین می‌کند. یک کاربرد دیگر در مورد عفونتهای ویروسی است: زمانی که ویروس‌ها سلول را آلوده می‌سازند، اغلب موجب آغاز جدا شدن فازی ملکول‌ها می‌شوند و به این طریق مناطق ایزوله شده‌ای را می‌سازند که ویروس‌های جدید بتوانند در آنجا شکل بگیرند.

پلکمانز گفت:

از آن جایی که اکنون ما می‌دانیم این آنزیم‌ها جداسازی فازهای داخل سلولی را طی عفونت‌های ویروسی کنترل می‌کنند؛ می‌توانیم درمورد درمان‌های ضد ویروسی جدید پژوهش‌هایی انجام دهیم.