محققان نشان می دهند که مکان و محیط یک تومور، چگونه بر هویت آن تأثیر می گذارد
به گزارش سیناپرس همدان، دانشمندان با استفاده از مدل‌های سه‌بعدی تومورهای سرطان تخمدان، تفاوت‌هایی در فعالیت ژن‌ها بر اساس محل قرارگیری سلول در تومور پیدا کردند و نشان دادند که چگونه مکان و محیط یک سلول در یک تومور سرطانی می‌تواند به شدت روی ژن‌های فعال و نقش سلول در بیولوژی سرطان تأثیر بگذارد. به طور خاص، این تیم به سرپرستی محققان مرکز ملی پیشرفت علوم ترجمه (NCATS)، بخشی از مؤسسه ملی سلامت، نشان داند که فعالیت ژن در سلول‌های سطح تومور یا نزدیک آن با سلول‌های نزدیک به تومور متفاوت از مرکز تومور است.
این رویکرد استفاده از فناوری را برای آشکار کردن فعالیت ژنتیکی سلول‌های منفرد درون تومور با رنگ‌های فلورسنت که در تومورها پخش می‌شوند، جفت می‌کند. این کار می‌تواند به محققان اجازه دهد تا بررسی کنند که چگونه بیماری‌های یکسان می‌توانند در افراد، متفاوت باشند و پیشرفت متفاوتی داشته باشند. این تحقیق می‌تواند به پزشکان کمک کند تا استراتژی‌های درمانی متمرکز بر نواحی خاص تومورها را شناسایی کنند که می‌تواند به درمان‌های بهتر برای سرطان‌ها و سایر بیماری‌ها منجر شود. این تیم نتایج خود را در Cell Systems گزارش کرد.
دکتر کریگ توماس، دانشمند فنون ترجمه ژن در NCATS، می گوید: به طور معمول پذیرفته شده است که مکان سلول و محیط اطراف آن بر هویت سلول تأثیر می گذارد. دو سلول می توانند از نظر ژنتیکی یکسان باشند اما هویت سلولی متفاوتی دارند، به این معنی که ژن های مختلف به دلیل مکان و محیطشان روشن می شوند. هدف ما ایجاد یک روش ساده برای مطالعه این مفهوم در موقعیت های مختلف بود.
سیستم جدید که Segmentation by Exogenous Perfusion یا SEEP نام دارد، از رنگی بهره می برد که با سرعتی قابل تعریف به داخل سلول ها در سراسر تومور پخش می شود. اندازه‌گیری میزان رنگ وارد شده به سلول‌های تومور منفرد، اطلاعاتی را در مورد مکان سلول و به‌ویژه دسترسی آن به محیط بیرون ارائه می‌کند. محققان با استفاده از روش‌های محاسباتی، این اطلاعات را به فعالیت ژن سلول‌ها مرتبط کردند و به دانشمندان اجازه دادند هویت سلول‌ها را با مکان آنها مرتبط کنند.
توماس نولز، دکترای دانشگاه کمبریج، یکی از نویسندگان این مقاله می گوید: درک رابطه سلول ها با یکدیگر و تأثیرات موقعیت آنها در فضا یک سؤال اساسی در سرطان، اختلالات عصبی و سایر زمینه ها بوده است.
در این کار، محققان از سه نوع مدل آزمایشگاهی سه بعدی، کروی، ارگانوئید و مدل موش، که از سلول‌های سرطان تخمدان انسان ایجاد شده‌اند، استفاده کردند. اسفروئیدها دسته‌ای سه بعدی از سلول‌ها هستند که در یک ظرف آزمایشگاهی رشد می‌کنند و می‌توانند برخی از ویژگی‌های اندام‌ها و بافت‌ها را تقلید کنند. ارگانوئیدها که در یک ظرف نیز رشد می کنند، مدل های سه بعدی پیچیده تری هستند که عملکرد و ساختار اندام و بافت را بیشتر تقلید می کنند. در مدل های موش، محققان سلول های سرطانی تخمدان انسانی را برای تشکیل تومور کاشته کردند.
نولز می گوید: درک این نکته ضروری است که همه سلول های تومور به یک شکل در معرض دارو قرار نمی گیرند. یک داروی سرطان ممکن است سلول‌های سطح تومور را از بین ببرد، اما سلول‌های وسط متفاوت هستند و به‌طور متفاوتی تحت تأثیر قرار می‌گیرند. این احتمالاً به شکست برخی از درمان‌ها کمک می‌کند.
روش SEEP نشان داد که سلول‌های تومور در نزدیکی سطح تومور بیشتر از سلول‌های نزدیک به مرکز تومور دچار تقسیم سلولی می‌شوند. سلول های روی سطح تومورها نیز ژن ها را فعال می کنند تا از پاسخ های سیستم ایمنی محافظت کنند. جای تعجب نیست که این پاسخ های ژنی با نحوه پنهان شدن تومور از دفاع ایمنی بدن مرتبط هستند.
محققان از تفاوت در فعالیت ژنی بین سلول های روی سطح یا نزدیک به آن و سلول های دورتر در داخل مدل های تومور سرطان تخمدان شگفت زده شدند. این یافته ها می تواند به دانشمندان در درک بهتر ساختار تومورها کمک کند. چنین اطلاعاتی می تواند منجر به بهبود درمان شود. یکی از روش های احتمالی درمان سرطان می تواند هدف قرار دادن سلول هایی باشد که احتمالاً در نواحی مختلف تومور تحت تأثیر قرار می گیرند.
نویسنده اول و دانشجوی پزشکی دانشگاه هاروارد، دیوید مورس، خاطرنشان کرد: برخی از انواع سلول های تومور مستعد درمان های خاص هستند. دانستن اینکه سلول‌ها در کجا قرار دارند و سطح دسترسی آنها در تومور می‌تواند به ما در تصمیم‌گیری درباره نحوه استفاده ترکیبی از داروها کمک کند. این می‌تواند به ما کمک کند که چه مدت دارو را مصرف کنیم و چه زمانی به سراغ درمان‌های دیگر برویم.
منبع: Cell Systems
مترجم: سید سپهر ارومیهء
