حقق العلماء من مركز التحكم الجيني في إسبانيا مؤخرًا اختراقًا كبيرًا في مجال علم الأحياء الخلوية. استخدموا تقنية مجهرية متقدمة لرصد سلوك الخلايا تحت ضغط شديد.

استخدم فريق البحث ميكروسكوبًا خاصًا قادرًا على ضغط الخلايا الحية إلى عرض لا يتجاوز 3 ميكرون، وهو ما يعادل ثلث قطر شعرة الإنسان. في هذه الظروف القصوى، اكتشفوا أن الميتوكوندريا في خلايا HeLa (وهي نوع شائع الاستخدام في الأبحاث لسرطان الإنسان) أظهرت سلوكًا غير مسبوق.

عندما يتم ضغط الخلايا، تتجمع الميتوكوندريا بسرعة حول النواة وتبدأ في إنتاج كميات كبيرة من ATP (المصدر الرئيسي لطاقة الخلية). أطلق الباحثون على هذه الظاهرة اسم "الميتوكوندريا المرتبطة بالنواة" (NAMs). ومن المثير للاهتمام أن 84٪ من خلايا السرطان المضغوطة أظهرت هذه الاستجابة، مما يدل على أن هذا قد يكون آلية استجابة خلوية شائعة.

أظهرت الأبحاث المتعمقة أن الضغط الميكانيكي يؤدي إلى كسر DNA داخل النواة وتشابكه معًا. لإصلاح هذا الضرر، تحتاج الخلايا إلى استهلاك كميات كبيرة من الطاقة، مما يفسر لماذا تتجمع الميتوكوندريا حول النواة وتزيد من إنتاج ATP.

قام الباحثون أيضًا بتحليل عينات من الأورام الثديية البشرية. وجدوا أن تكرار ظهور NAMs في المناطق ذات الغازية العالية على حافة الورم كان ثلاثة أضعاف تكرارها في مركز الورم. تشير هذه النتيجة إلى أن NAMs قد تكون مرتبطة بالغازية في السرطان.

كشف العلماء أيضًا عن الآليات الخلوية التي تحافظ على هيكل NAMs. تعتبر الهياكل الداعمة المكونة من ألياف الأكتين والشبكة الإندوبلازمية ضرورية لاستقرار NAMs. عندما يتم تدمير هذه الهياكل الداعمة بواسطة الأدوية، ينهار هيكل NAMs، وينخفض مستوى ATP في الخلايا.

توفر هذه الدراسة رؤى جديدة لفهم كيف يمكن للخلايا البقاء على قيد الحياة تحت ضغط جسدي شديد، كما تفتح طرقًا جديدة محتملة لعلاج السرطان. اقترح الباحثون أنه من الممكن تقليل غزو الأورام دون الإضرار بالأنسجة السليمة عن طريق التدخل في الهيكل الداعم لـ NAMs.

هذا الاكتشاف جلب آمالاً جديدة في أبحاث السرطان، كما عرض الإمكانيات اللامحدودة لأبحاث البيولوجيا الخلوية. مع تقدم التكنولوجيا، فإن فهمنا لعالم الحياة الدقيق يتعمق باستمرار، وهذه المعرفة ستتحول في نهاية المطاف إلى تطبيقات عملية لتحسين صحة الإنسان.