Araştırmacılar, kanser hücrelerinin boyutlarını değiştirme yeteneğinin ve bunun tedaviye yanıt üzerindeki etkisinin birçok kanser türünde yaygın olduğuna inanıyor.
Görüntüye yeni bir yaklaşım analiz, kanser hücrelerinin tedaviye direnmek için boyutlarını nasıl manipüle ettiğini ortaya çıkardı.
Araştırmacılar, kanser hücrelerinin, ilaç gibi çevrelerindeki zorluklara karşı hayatta kalabilmek için kendilerini küçültme veya aşırı boyutlandırma yeteneğine sahip olduğunu keşfettiler. tedavi.
Londra’daki The Institute of Cancer Research’ten bilim adamları, biyokimyasal profil oluşturma teknolojilerini matematiksel analizlerle birleştirerek, genetik değişikliklerin kanser hücrelerinin boyutunda değişikliklere neden olabileceği mekanizmaları ortaya çıkarabildiler. Bu bulgular, yeni tedavilerin geliştirilmesinde kullanılabilir.
Araştırmacılar, daha büyük kanser hücrelerinin immünoterapiye daha iyi yanıt verebileceğine, daha küçük hücrelerin ise hedeflenen ilaçlarla birlikte kemoterapi gibi DNA’ya zarar veren maddelere karşı daha savunmasız olabileceğine inanıyor.{ 4}
Çalışma yakın zamanda Science Advances dergisinde yayınlandı. Milyonlarca cilt kanseri hücresinde boyut kontrolü üzerinde çalışmak için yenilikçi, yüksek güçlü görüntü analizini DNA ve protein incelemesiyle birleştirdi.
Deri kanseri melanomu, iki farklı genetik mutasyon tarafından yönlendirilir; vakaların yüzde 60’ına şunlar neden olur: vakaların yüzde 20 ila 30’una bir NRAS mutasyonu neden olur.
Araştırmacılar, iki mutasyonu barındıran cilt kanseri hücrelerinin boyut ve şekil farklılıklarını matematiksel algoritmalar kullanarak araştırmaya koyuldular. DNA ve proteinlerle ilgili büyük miktarda veriyi analiz etmek için.
En büyük fark, hücre boyutuydu. BRAF-mutant kanser hücreleri çok küçükken, NRAS-mutant kanser hücreleri çok daha büyüktü. İlaca dirençli NRAS hücreleri daha da büyüktü.
Daha küçük hücreler, PARP, BRCA1 veya ATM1 proteinleri gibi DNA’yı onaran proteinlerle çok konsantre olduklarından, daha yüksek seviyelerde DNA hasarını tolere edebiliyor gibi görünüyor.{ 4}
ICR araştırmacıları, bunun kendilerini, özellikle kemoterapi gibi DNA’ya zarar veren ajanlarla birleştirildiğinde, PARP inhibitörleri (DNA hasarını onarmaktan sorumlu proteinleri bloke eden ilaçlar) gibi ilaçlara karşı daha savunmasız hale getirebileceğine inanıyor.
In aksine, daha büyük NRAS mutant kanser hücreleri, DNA’larını onarmak, mutasyonları biriktirmek ve büyümek yerine hasar içeriyordu. Bu daha büyük hücreler, DNA onarım makinelerine o kadar bağımlı değildi, bu nedenle onlara karşı kemoterapi ve PARP inhibitörleri kullanmak o kadar etkili olmayabilir.
Bilim adamları, daha büyük hücrelerin immünoterapiye daha duyarlı olabileceğine inanıyor – çünkü daha fazla sayıdaki mutasyonları, Vücuda daha yabancı görünmelerini sağlayın. Daha ileri çalışmalarla bu teoriyi zaten keşfediyorlar.
Araştırmacılar, BRAF ve NRAS mutasyonlarının, hücre bölünmesi, büyüme ve büyüme ile ilgili olan CCND1 olarak bilinen bir proteinin seviyelerini düzenleyerek hücre boyutundaki farklılıkları tetikleyebileceğine inanıyorlar. ve hücre iskeletinin korunması ve bunun diğer proteinlerle etkileşimleri.
Çalışma cilt kanseri hücrelerine odaklanırken, araştırmacılar bu boyut değiştirme yeteneğinin ve bunun tedavi yanıtı üzerindeki etkisinin birçok kanser türünde ortak olduğundan şüpheleniyorlar. Göğüs kanserinde zaten benzer mekanizmalar belirlediler ve şimdi bulguların baş ve boyun kanserlerine uygulanıp uygulanamayacağını araştırıyorlar.
Keşif, kanser hücrelerinin boyutunun genel hastalığı nasıl etkilediğine dair yeni bilgiler sağlayarak daha iyi sonuçlar alınmasını sağlıyor. kanser hastalarının farklı tedavilere nasıl tepki vereceğine dair tahminler, yalnızca hücre boyutunu analiz ederek yapılabilir.
Mevcut ilaçlar, kanser hücrelerini, etkinliklerini artırabilecek immünoterapi veya radyoterapi gibi tedavilerden önce istenen boyuta zorlamak için bile kullanılabilir. .
Londra’daki Kanser Araştırmaları Enstitüsü’nde Kanser Morfodinamiği Profesörü olan araştırma lideri Profesör Chris Bakal şunları söyledi: “Kanserin kontrolden çıktığını ve öngörülemez olduğunu düşünüyoruz, ancak kanserin varlığını göstermek için görüntü analizi ve proteomik kullandık. belirli genetik ve protein değişikliklerinin kanser hücrelerinin boyutunda kontrollü bir değişikliğe yol açtığı ilk kez. Kanser hücreleri, DNA hasarını onarma veya tutma yeteneklerini geliştirmek için küçülebilir veya büyüyebilir ve bu da onları belirli tedavilere karşı dirençli hale getirebilir.
Devam ediyor, “Araştırmamızın gerçek bir teşhis potansiyeli olduğunu düşünüyoruz. Patologlar hücre boyutuna bakarak bir ilacın işe yarayıp yaramayacağını veya hücrelerin dirençli olup olmayacağını tahmin edebilirler. Gelecekte, hücrelerin boyutu ve dolayısıyla işe yarama olasılığı en yüksek olan tedaviler hakkında hızlı bir değerlendirme yaparak patoloğa rehberlik etmesi için yapay zekayı kullanmak bile mümkün olabilir. Ayrıca, keşfimizin yeni tedavi stratejilerine yol açacağını umuyoruz – örneğin, hücre boyutunu düzenleyen proteinleri hedef alan ilaçların geliştirilmesi.”
Londra’daki Kanser Araştırmaları Enstitüsü’nün İcra Kurulu Başkanı Profesör Kristian Helin şunları söyledi: ” Bu merak uyandıran temel çalışma, cilt kanseri hücrelerindeki genetik değişiklikler ile hücre boyutu arasında bir ilişki sağlıyor. Cilt kanserinin tedavilere nasıl yanıt vereceğine dair biyobelirteçler olarak genetik değişiklikleri ve hücre boyutunu kullanma potansiyelini açar. Hücre boyutunun, meme veya baş boyun kanserleri gibi diğer kanserlerin tedavilere nasıl yanıt verdiği konusunda da önemli bir biyobelirteç olabilmesi özellikle heyecan verici.”
Referans: “Bütünleştirici omiklerle proteom boyutu ölçeklemenin nitelendirilmesi, şunu ortaya koyuyor: “kanserde proliferasyon kontrol mekanizmaları”, yazan Ian Jones, Lucas Dent, Tomoaki Higo, Theodoros Roumeliotis, Maria Arias Garcia, Hansa Shree, Jyoti Choudhary, Malin Pedersen ve Chris Bakal, 25 Ocak 2023, Science Advances.
DOI : 10.1126/sciadv.add0636
Çalışma, Kanser Araştırma Enstitüsü tarafından finanse edilmiştir.