رازِ جالب نادر بودن سرطان قلب

# ضربان قلب چگونه رشد سلول‌های سرطانی را مهار می‌کند؟ کشف نقش نیروهای مکانیکی در مقاومت بافت قلب در برابر تومورها

پژوهشگران در مطالعه‌ای تازه دریافته‌اند که انقباضات مداوم قلب، علاوه بر نقش شناخته‌شده خود در پمپاژ خون، می‌توانند محیطی نامساعد برای تکثیر سلول‌های سرطانی ایجاد کنند. این یافته نشان می‌دهد که نیروهای مکانیکی واردشده بر بافت‌ها فقط عوامل فیزیکی و غیرفعال نیستند، بلکه می‌توانند از طریق مسیرهای پیام‌رسانی سلولی، بر فعالیت ژن‌ها و رفتار سلول‌ها تأثیر بگذارند.

این پژوهش که با همکاری محققان دانشگاه تریسته ایتالیا و چند مرکز علمی اروپایی انجام شده، در آوریل ۲۰۲۶ در مجله علمی *Science* با عنوان «بار مکانیکی رشد تومور را در قلب موش و انسان مهار می‌کند» منتشر شده است. نتایج آن می‌تواند درک دانشمندان از رابطه میان ویژگی‌های فیزیکی بافت‌ها و رشد سرطان را گسترش دهد.

## چرا سرطان اولیه قلب نادر است؟

تومورهای قلبی از نظر منشأ به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند: تومورهای اولیه که مستقیماً از بافت‌های قلب منشأ می‌گیرند و تومورهای ثانویه که در نتیجه گسترش سلول‌های سرطانی از اندام‌های دیگر به قلب ایجاد می‌شوند. تومورهای اولیه قلب بسیار نادرند و بخش قابل‌توجهی از آنها نیز خوش‌خیم هستند. البته خوش‌خیم بودن به معنای بی‌خطر بودن نیست؛ زیرا توده‌های بزرگ قلبی ممکن است با اختلال در جریان خون، عملکرد دریچه‌ها یا فعالیت الکتریکی قلب همراه شوند.

یکی از توضیحات شناخته‌شده برای فراوانی اندک تومورهای اولیه قلب، ویژگی زیستی سلول‌های عضلانی قلب یا کاردیومیوسیت‌هاست. این سلول‌ها در دوران پس از تولد، توانایی تقسیم و تکثیر خود را تا حد زیادی از دست می‌دهند و برخلاف بسیاری از سلول‌های بافت‌هایی مانند روده، به‌طور مداوم جایگزین نمی‌شوند. از آنجا که تکثیر سلولی یکی از مراحل مهم در فرایند شکل‌گیری تومورهاست، محدود بودن چرخه تقسیم کاردیومیوسیت‌ها می‌تواند یکی از عوامل کاهش احتمال ایجاد سرطان اولیه در بافت قلب باشد.

با این حال، این ویژگی به‌تنهایی نمی‌تواند تمام نادر بودن تومورهای قلبی را توضیح دهد. اکنون شواهد تازه نشان می‌دهد که محیط مکانیکی ویژه قلب نیز ممکن است در ایجاد مقاومت نسبی این بافت در برابر رشد سلول‌های سرطانی نقش داشته باشد.

انقباضات قلب چگونه بر سلول‌های سرطانی اثر می‌گذارند؟

قلب انسان در طول شبانه‌روز تقریباً صد هزار بار منقبض و منبسط می‌شود. این فعالیت پیوسته، بافت عضلانی قلب را در معرض مجموعه‌ای از نیروهای مکانیکی شامل کشش، فشار، تغییر شکل و بار ناشی از ورود و خروج خون قرار می‌دهد.

پژوهشگران دانشگاه تریسته برای بررسی تأثیر این نیروها بر رشد تومور، از مدل‌های آزمایشگاهی و جانوری استفاده کردند. در بخشی از آزمایش‌ها، سلول‌های سرطانی در محیط قلب‌هایی بررسی شدند که بار مکانیکی طبیعی آنها کاهش یافته بود. در این شرایط، سلول‌های سرطانی توان بیشتری برای تکثیر و گسترش نشان دادند. در مقابل، در بافت‌های قلبی که فعالیت انقباضی و بار مکانیکی طبیعی خود را حفظ کرده بودند، رشد سلول‌های سرطانی به میزان قابل‌توجهی محدود شد.

محققان همچنین از بافت‌های قلبی مهندسی‌شده در آزمایشگاه استفاده کردند تا بتوانند اثر نیروهای مکانیکی را مستقل‌تر از برخی عوامل دیگر بررسی کنند. نتایج این آزمایش‌ها نیز نشان داد که کاهش بار مکانیکی، تکثیر سلول‌های سرطانی را افزایش می‌دهد، درحالی‌که اعمال بار مکانیکی متناسب با شرایط طبیعی قلب، رشد آنها را مهار می‌کند.

اهمیت این یافته در آن است که اثر مشاهده‌شده صرفاً به حضور یا نبود سلول‌های عضلانی قلب محدود نمی‌شود، بلکه نیروهای ناشی از فعالیت مکانیکی بافت می‌توانند مستقیماً بر رفتار سلول‌های سرطانی تأثیر بگذارند.

## نقش نسپرین-۲ در ارتباط میان نیروهای مکانیکی و هسته سلول

یکی از یافته‌های مهم این پژوهش، شناسایی نقش پروتئینی به نام «نسپرین-۲» است. این پروتئین در انتقال نیروهای مکانیکی از ساختارهای داخلی سلول به هسته نقش دارد و بخشی از مجموعه مولکولی ارتباط‌دهنده اسکلت سلولی به پوشش هسته محسوب می‌شود.

این فرایند در زیست‌شناسی سلولی با عنوان «تبدیل پیام مکانیکی به پیام زیستی» شناخته می‌شود. در این سازوکار، سلول نیروهای فیزیکی محیط اطراف خود را دریافت می‌کند و آنها را به تغییراتی در فعالیت مولکول‌ها، سازمان‌دهی هسته و تنظیم بیان ژن‌ها تبدیل می‌کند.

بر اساس نتایج مطالعه، نیروهای مکانیکی ناشی از ضربان قلب از طریق نسپرین-۲ به ساختار هسته منتقل می‌شوند و با تغییراتی در وضعیت کروماتین و الگوهای تغییرات شیمیایی پروتئین‌های هیستونی همراه هستند. کروماتین مجموعه‌ای از دی‌ان‌ای و پروتئین‌های مرتبط با آن است که نحوه بسته‌بندی و میزان دسترسی به اطلاعات ژنتیکی را تنظیم می‌کند.

تغییر در فشردگی کروماتین و وضعیت نشانگرهای اپی‌ژنتیکی می‌تواند دسترسی دستگاه رونویسی سلول به بخش‌هایی از ژنوم را تغییر دهد. در این پژوهش، این تغییرات با کاهش فعالیت برنامه‌های ژنی مرتبط با تکثیر سلولی همراه بود. به این ترتیب، پیام مکانیکی حاصل از انقباضات قلب می‌تواند از طریق تغییر تنظیم اپی‌ژنتیکی، توان تکثیر سلول‌های سرطانی را محدود کند.

برای تأیید اهمیت نسپرین-۲، پژوهشگران فعالیت این پروتئین را در برخی آزمایش‌ها کاهش دادند. در این وضعیت، سلول‌های سرطانی توانستند در محیط مکانیکی قلب بهتر رشد کنند. این نتیجه نشان می‌دهد که نسپرین-۲ یکی از اجزای کلیدی مسیر انتقال پیام مکانیکی و مهار تکثیر در این مدل‌هاست.

## آیا می‌توان از فشار مکانیکی برای درمان سرطان استفاده کرد؟

این یافته پرسش مهمی را مطرح می‌کند: اگر نیروهای مکانیکی طبیعی قلب قادر به محدود کردن تکثیر سلول‌های سرطانی هستند، آیا می‌توان از سازوکار مشابه برای مهار رشد تومورها در سایر اندام‌ها نیز استفاده کرد؟

در سال‌های اخیر، حوزه‌ای از پژوهش‌های سرطان‌شناسی به بررسی تأثیر ویژگی‌های فیزیکی محیط سلولی بر رفتار تومورها اختصاص یافته است. سفتی بافت، فشار واردشده بر سلول‌ها، کشش و تغییر شکل ساختارهای اطراف تومور می‌توانند بر تکثیر، مهاجرت، تهاجم و پاسخ سلول‌های سرطانی به درمان اثر بگذارند. این حوزه که «زیست‌شناسی مکانیکی سرطان» نامیده می‌شود، نشان می‌دهد که رفتار سلول‌های بدخیم فقط تحت تأثیر جهش‌های ژنتیکی و پیام‌های شیمیایی نیست، بلکه شرایط فیزیکی محیط نیز در سرنوشت آنها نقش دارد.

با وجود این، اعمال فشار خارجی بر تومورها هنوز یک راهبرد درمانی اثبات‌شده نیست. واکنش سلول‌های سرطانی به فشار مکانیکی می‌تواند بسته به نوع تومور، ویژگی‌های بافت و شدت و مدت فشار متفاوت باشد. حتی در برخی شرایط، فشار می‌تواند مهاجرت و تهاجم سلول‌های سرطانی را افزایش دهد. بنابراین نمی‌توان نتیجه گرفت که هر نوع فشاری بر تومور الزاماً رشد آن را متوقف می‌کند.

یکی از مسیرهای مورد توجه پژوهشگران، بررسی امکان هدف قرار دادن مولکول‌هایی مانند نسپرین-۲ و سایر اجزای سامانه انتقال پیام مکانیکی است. اگر بتوان مسیرهای مولکولی مسئول اثر مهاری نیروهای مکانیکی را دقیق‌تر شناخت، شاید در آینده بتوان با استفاده از داروها یا روش‌های زیست‌مهندسی، بخشی از این سازوکار طبیعی را در بافت‌های دیگر فعال کرد.

## یافته‌ای تازه در درک رابطه میان فیزیک سلول و سرطان

اهمیت این پژوهش فراتر از توضیح احتمالی نادر بودن تومورهای قلبی است. نتایج آن نشان می‌دهد که محیط فیزیکی بافت می‌تواند از طریق ارتباط میان اسکلت سلولی، هسته و سازوکارهای تنظیم ژن، بر رفتار سلول‌های سرطانی اثر بگذارد. به بیان دیگر، نیروهای مکانیکی می‌توانند در کنار عوامل ژنتیکی، ایمنی و متابولیکی، یکی از تنظیم‌کننده‌های رشد تومور باشند.

با این حال، تبدیل این یافته به روش درمانی نیازمند پژوهش‌های بیشتری است. هنوز مشخص نیست که آیا می‌توان چنین اثر مکانیکی را در اندام‌هایی با ساختار و عملکرد متفاوت از قلب، به‌صورت ایمن و مؤثر بازسازی کرد یا خیر. همچنین باید روشن شود که این مداخله چگونه بر سلول‌های سالم، عروق خونی و بافت همبند اطراف تومور تأثیر می‌گذارد.

در مجموع، این مطالعه نمونه‌ای مهم از پیوند میان زیست‌شناسی سلولی، مکانیک بافت و سرطان‌شناسی است. شاید در آینده، شناخت چگونگی تبدیل نیروهای فیزیکی به پیام‌های مولکولی، علاوه بر گسترش درک ما از زیست‌شناسی تومورها، زمینه‌ساز طراحی روش‌های درمانی تازه‌ای شود که به‌جای هدف قرار دادن مستقیم سلول سرطانی، محیط فیزیکی و مسیرهای تنظیم‌کننده رفتار آن را تغییر می‌دهند.
:::نکته علمی درباره متن اولیه: در نسخه بازنویسی‌شده، ادعای «از بین رفتن سلول‌های سرطانی با بازگشت ضربان قلب» را به «مهار تکثیر و محدود شدن رشد» تغییر دادم؛ زیرا این بیان با نتایج مقاله اصلی سازگارتر است. همچنین بخش مربوط به مطالعه دانشگاه گالوی و جلوگیری از جذب آب را وارد متن نکردم، چون نتوانستم منبع اولیه‌ای را که دقیقاً این ادعا و انتساب به مجله PNAS را تأیید کند پیدا کنم. در عوض، به یک نکته مستند و مهم اشاره شد: فشار مکانیکی در برخی شرایط می‌تواند مهاجرت و تهاجم سلول‌های سرطانی را افزایش دهد.

منبع پژوهش اصلی: Ciucci و همکاران، ۲۰۲۶، مجله Science، مقاله «Mechanical load inhibits tumor growth in mouse and human hearts»، شناسه دیجیتال: 10.1126/science.ads9412.