نوبل تقهر السرطان

نوبل تقهر السرطان ولا تزال نوبل تكمل المسيرة لتتصدى لأكبر كابوس في العالم وهو السرطان وتحديدا عامي 2018و2019 فمنذ أن كرس الفريد نوبل ثروته لتخدم البشرية بعدما أسيء استخدام اختراعه وهو الديناميت في سنة 1867 الذي اخترعه لخدمة البشرية فاذا به يستخدم لقتل البشرية ... لتخرج لنا هذه الجائزة على مر السنين الأمل بعد اليأس . في كل عام ومع مطلع شهر اكتوبر يترقب العالم نوبل ولكأنه ينتظر أملا جديدا في الحياة العلمية يفتح آفاقا جديدة لمستقبل جديد. فبعدما ظنوا أن الجراحة في الطب وصلت إلى طريق مسدود خرجت علينا نوبل باختراع العالم المصري الكيميائي د/ أحمد زويل باختراعه للفمتوثانية ليفتح آفاقا جديدة في كل المجالات أهمها الجراحة بالليزر .. ولا تزال نوبل تكمل المسيرة لتتصدى لأكبر كابوس في العالم وهو السرطان وتحديدا عامي 2018و2019 لتخرج لنا بآلية للقضاء على الخلايا السرطانية تظهر أهمية وجود جمعية نوبل في حياة البشرية فبالرغم من أن الثلاثي الطبي هم وليام كايلين William G. Kaelin Jr ، من جامعة هارفارد الأمريكية الغنيّة عن التعريف، وجريج سيمينزا Gregg L. Semenza ، الباحث في جامعة جون هوبكنز الأمريكية المرموقة، والسير بيتر راتكليف Peter J. Ratcliffe ، من جامعة أكسفورد البريطانية العريقة..وبالرغم أنهم لم يكونوا فريقًا علميًا واحدًا، إنما بالمصادفة تلاقت أبحاثهم التي بدأت من نقاطٍ بعيدة على مستوى العلم والجغرافيا كما أن نوبل وحدت صفهم لتخرج لنا حلا علميا قد ينتهي به كابوس السرطان قريبا وذلك باكتشافهم لكيفية التحكم في استجابة خلايا الجسد لزيادة ونقص الأكسجين حرصت نوبل في جائزتها على القضاء على كابوس البشرية (السرطان) وهذا ما ورد في الموقع الرسمي لجمعية نوبل هذا العام 2019  تحتاج الحيوانات إلى الأكسجين لتحويل الطعام إلى طاقة مفيدة. لقد تم فهم الأهمية الأساسية للأكسجين لعدة قرون ، ولكن كيف تتكيف الخلايا مع التغيرات في مستويات الأكسجين لم تكن معروفة منذ فترة طويلة. اكتشف William G. Kaelin Jr. ، والسيد Peter J. Ratcliffe و Gregg L. Semenza كيف يمكن للخلايا الشعور والتكيف مع تغير توافر الأكسجين. لقد حددوا الآلات الجزيئية التي تنظم نشاط الجينات استجابةً لمستويات مختلفة من الأكسجين. كشفت الاكتشافات الجوهرية التي قام بها الحاصلون على جائزة نوبل لهذا العام عن آلية واحدة من أهم العمليات التكيفية الأساسية في الحياة. وضعوا الأساس لفهمنا لكيفية تأثير مستويات الأكسجين على عملية الأيض الخلوية والوظيفة الفسيولوجية. كما مهدت اكتشافاتهم الطريق لاستراتيجيات جديدة واعدة لمكافحة فقر الدم والسرطان والعديد من الأمراض الأخرى. الأكسجين في مرحلة المركز يشكل الأكسجين ، بالصيغة O2 ، حوالي خمس الغلاف الجوي للأرض. الأكسجين ضروري للحياة الحيوانية: يتم استخدامه بواسطة الميتوكوندريا الموجودة في جميع الخلايا الحيوانية تقريبًا من أجل تحويل الغذاء إلى طاقة مفيدة. كشف أوتو واربرج ، الحائز على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب عام 1931 ، أن هذا التحويل عملية إنزيمية. أثناء التطور ، تم تطوير آليات لضمان توفير كمية كافية من الأكسجين للأنسجة والخلايا. يحتوي الجسم السباتي ، المتاخم للأوعية الدموية الكبيرة على جانبي الرقبة ، على خلايا متخصصة تحسس مستويات الأكسجين في الدم. منحت جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لعام 1938 لكورنيل هيمانز اكتشافات تُظهر أن استشعار الأوكسجين في الدم عبر الجسم السباتي يتحكم في معدل التنفس عن طريق التواصل المباشر مع الدماغ. HIF يدخل المشهد بالإضافة إلى التكيف السريع الذي يسيطر عليه الجسم السباتي لمستويات الأكسجين المنخفضة (نقص الأكسجين) ، وهناك غيرها من التكيفات الفسيولوجية الأساسية. تتمثل الاستجابة الفسيولوجية الأساسية لنقص الأكسجة في ارتفاع مستويات هرمون الإريثروبويتين (EPO) ، مما يؤدي إلى زيادة إنتاج خلايا الدم الحمراء (الكريات الحمر). كانت أهمية السيطرة الهرمونية على الكريات الحمر معروفة بالفعل في بداية القرن العشرين ، ولكن كيف ظلت هذه العملية نفسها تحت سيطرة O2 لغزًا. درس جريج سيمينزا الجين EPO وكيف يتم تنظيمه عن طريق تغيير مستويات الأكسجين. باستخدام الفئران المعدلة للجينات ، تم عرض شرائح DNA محددة موجودة بجانب جين EPO لتوسط الاستجابة لنقص الأكسجة. درس السير بيتر راتكليف أيضًا التنظيم المعتمد على O2 لجين EPO ، ووجدت كلتا المجموعتين البحثيتين أن آلية استشعار الأكسجين كانت موجودة في جميع الأنسجة تقريبًا ، وليس فقط في خلايا الكلى التي يتم فيها إنتاج EPO بشكل طبيعي. كانت هذه نتائج مهمة تبين أن الآلية كانت عامة ووظيفية في العديد من أنواع الخلايا المختلفة. تمنى Semenza تحديد المكونات الخلوية التي تتوسط في هذا الرد. في خلايا الكبد المستنبتة اكتشف مركب بروتين يرتبط بجزء الحمض النووي المحدد بطريقة تعتمد على الأكسجين. ودعا هذا المجمع عامل يحفز نقص الأكسجين (HIF). بدأت جهود مكثفة لتنقية مجمع HIF ، وفي عام 1995 ، تمكن Semenza من نشر بعض النتائج الرئيسية ، بما في ذلك تحديد الجينات التي ترمز HIF. تم العثور على HIF يتكون من بروتينين مختلفين مرتبطين بالحمض النووي ، ما يسمى عوامل النسخ ، والتي تسمى الآن HIF-1α و ARNT. يمكن للباحثين الآن البدء في حل اللغز ، مما يسمح لهم بفهم المكونات الإضافية التي تم إشراكها وكيف تعمل الآلية. VHL: شريك غير متوقع عندما تكون مستويات الأكسجين عالية ، تحتوي الخلايا على القليل جدًا من HIF-1α. ومع ذلك ، عندما تكون مستويات الأكسجين منخفضة ، تزداد كمية HIF-1α بحيث يمكن ربطها وبالتالي تنظيم الجين EPO وكذلك الجينات الأخرى مع شرائح DNA المرتبطة بـ HIF (الشكل 1). أظهرت عدة مجموعات بحثية أن HIF-1α ، والذي عادة ما يتحلل بسرعة ، محمي من تدهور نقص الأكسجة. عند مستويات الأكسجين الطبيعية ، تحطمت آلة خلوية تسمى proteasome ، حازت على جائزة نوبل في الكيمياء عام 2004 لآرون تشيتشانوفر ، و Avram Hershko ، و Irwin Rose ، HIF-1α. في ظل هذه الظروف ، يتم إضافة الببتيد الصغير ، يوبيكويتين ، إلى بروتين HIF-1α. يوبيكويتين يعمل كعلامة للبروتينات الموجهة للتدهور في البروتياز. ظلت كيفية ارتباط اليوبيكويتين بـ HIF-1α بطريقة تعتمد على الأكسجين مسألة مركزية. وجاء الجواب من اتجاه غير متوقع. في نفس الوقت الذي كان يستكشف فيه سيمينزا وراتكليف تنظيم جين EPO ، كان باحث السرطان ويليام كيلين جونيور يبحث عن متلازمة وراثية ، مرض فون هيبل لينداو (مرض VHL). هذا المرض الوراثي يؤدي إلى زيادة كبيرة في خطر الإصابة ببعض أنواع السرطان في الأسر التي لديها طفرات VHL الموروثة. أظهر كايلين أن جين VHL يشفر بروتينًا يمنع ظهور السرطان. أظهر كايلين أيضًا أن الخلايا السرطانية التي تفتقر إلى جين وظيفي من VHL تعبر عن مستويات عالية بشكل غير طبيعي من الجينات المنظمة لنقص الأكسجة ؛ لكن عندما أعيد إدخال جين VHL إلى خلايا سرطانية ، المستوى الطبيعي