فك شيفرة السرطان.. خوارزمية جديدة تتعقب أصل وتطور الأورام بدقة غير مسبوقة

طور فريق دولي بقيادة Clínic-IDIBAPS-UB بالتعاون مع معهد أبحاث السرطان في لندن طريقة جديدة تعتمد على ميثلة الحمض النووي DNA methylation، تتيح فك شيفرة أصل السرطان ومساره التطوري، والتنبؤ بتطوره المستقبلي. ونشرت نتائج الدراسة اليوم في مجلة Nature، حيث شملت تحليل أورام 2000 مريض يعانون من سرطانات الدم واللمفومات.

قاد الدراسة إيناكي مارتين-سوبيرو، أستاذ مساعد في كلية الطب وعلوم الصحة بجامعة برشلونة، وباحث في ICREA ورئيس مجموعة علم الجينوم الحيوي الميتيلومي في IDIBAPS وعضو في CIBERONC، بالتعاون مع تريفور غراهام، مدير مركز التطور والسرطان في معهد أبحاث السرطان بلندن. وكان كالوم جابوت ومارتي دوران-فيرير المؤلفين الرئيسيين، وشارك باحثون من إسبانيا والمملكة المتحدة، إضافة إلى السويد وسويسرا والولايات المتحدة.

قراءة التاريخ التطوري للسرطان عبر علم التخلق الجيني

يبدأ السرطان غالبًا قبل سنوات من تشخيصه، بشكل صامت. واكتشف الباحثون أن المسار التطوري للسرطان، أو ما أطلقوا عليه مجازًا "الصندوق الأسود للسرطان"، مسجل في الحمض النووي الإيبيجيني، وبالأخص في نوع من العلامات يسمى الميثلة المتقلبة.

وكان يُنظر إلى الميثلة سابقًا كمفتاح لتشغيل أو إيقاف التعبير الجيني، لكن هذه الدراسة كشفت وظيفة جديدة لها، حيث تترك الخلية الأصلية للورم بصمة ميتيلية فريدة تُظهر هوية الخلايا وتغيراتها مع نمو الورم وتنوعه.

وباستخدام نماذج رياضية متقدمة، تمكن الفريق من فك شيفرة هذه الأنماط، وإعادة بناء أصل الورم وتطوره بدقة غير مسبوقة، ما يسمح أيضًا بالتنبؤ بتطور المرض في المستقبل.

تطبيق خوارزمية EVOFLUx على مرضى سرطانات الدم

تم تطبيق الخوارزمية الجديدة، المسماة EVOFLUx، على 2000 عينة من مرضى مصابين بأنواع مختلفة من سرطانات الدم واللمفومات. وقال كالوم جابوت من معهد أبحاث السرطان بلندن: "حللنا بيانات إيبجينية قديمة من منظور جديد تمامًا". وأضاف مارتي دوران-فيرير: "ما كنا نعتبره ضوضاء أصبح يكشف الآن التاريخ التطوري للسرطان".

وأشار مارتين-سوبيرو: "هذه الأداة تتيح لنا معرفة متى نشأ الورم، وسرعة نموه، وما إذا كان قد أنشأ تنوعًا في الخلايا. وهذا مهم لفهم بيولوجيا السرطان، وله تطبيقات سريرية مباشرة".

التنبؤ بمستقبل المرض بناءً على الماضي

استندت الدراسة إلى فرضية أن معرفة ماضي السرطان تساعد في التنبؤ بمساره السريري. وحللت العينات سرطانات الغدد اللمفاوية، بما في ذلك اللوكيميا اللمفاوية الحادة عند الأطفال و اللوكيميا اللمفاوية المزمنة عند البالغين.

وباستخدام سجلات طبية مجهولة الهوية، ربط الباحثون تطور الورم بمدى عدوانيته. وقال غراهام: "تغير السرطان مع الوقت يعقد علاجه، لكننا اكتشفنا أن نموه الأولي يحدد مساره المستقبلي، ما يتيح التنبؤ بتطور المرض لكل مريض، وهو خطوة كبيرة نحو العلاج الشخصي".

وأضاف مارتين-سوبيرو: "في حالة اللوكيميا اللمفاوية المزمنة، يمكن لهذا الاختبار التنبؤ بوقت الحاجة للعلاج قبل سنوات، حتى لو لم يكن العلاج الفوري ضروريًا. وعلى الرغم من أن الدراسة ركزت على اللوكيميا واللمفومات، نعتقد أن هذه المنهجية قابلة للتطبيق على جميع أنواع السرطان".