Beyin kanseri hücreleri yıkımı nasıl önler ve savunma mekanizmaları bozulabilir mi?
Glioblastoma multiforme (GBM), merkezi sinir sisteminde bulunan nöronal olmayan hücrelerden gelişen bir tür beyin kanseridir.
Ulusal Kanser Enstitüsü (NCI), 2018’de, ABD’de 23.880 yeni GBM ve merkezi sinir sisteminin diğer kanserleri tanısı olacağını tahmin ediyor.
GBM tedavisi zor. Bunun nedeni, onu oluşturan hücrelerin genellikle tedaviye karşı dirençli olmaları ve sağlıklı dokuya bitişik olarak yaptıkları hasarın genellikle kalıcı olmasıdır, çünkü beyin kendisini kolayca onaramaz.
Bu nedenle, Richmond’daki Virginia Commonwealth Üniversitesi’nden araştırmacılar, kanser hücrelerinin kendilerini koruyabilecekleri mekanizmaları inceliyorlar, gelecekte tedavilerin bozulmasına yol açabilecek yeni yöntemler bulmayı ümit ediyorlar.
Bir çalışmada - sonuçları şimdi yayınlandı. PNAS - bilim insanları, glioma kök hücrelerinin hücre ölümünden kaçındığı ve nasıl bozulacağı mekanizmasını tanımlayabildiler.
Kanser kök hücreleri yıkımı nasıl önler?
Çalışma yazarı Paul B. Fisher ve ekibi, glioma kök hücrelerinin, bir hücre hücre dışı matristen ayrıldığında meydana gelen bir tür hücre ölümü (veya apoptoz) olan anoikisten kaçınabileceğini açıklar. Bu, hücreleri destekleyen ve kök hücre farklılaşması ve homeostazı düzenlemeye yardımcı olan "iskele" dir.
Glioma kök hücreleri, hücrelerin kendi “hücresel titritlerini“ yedikleri ”ve“ geri dönüştürdükleri ”koruyucu otofaji yoluyla anoikise direnç gösterirler.
Araştırmacıların keşfettiği şey, glioma kök hücreleri söz konusu olduğunda, koruyucu otofajinin, Fisher tarafından tanımlanan ve MDA-9 / Syntenin adlı bir gen tarafından düzenlendiği idi.
Fisher ve diğerlerinin daha önce de gösterdiği gibi, bu gen, birçok farklı kanser türünde de aşırı eksprese edilir.
Bu çalışmada, ekip MDA-9 / Syntenin ekspresyonunun inhibe edilmesinin glioma kök hücrelerinin savunma mekanizmasını etkisiz hale getirdiğini ortaya koymuştur.
“MDA-9 / Syntenin ekspresyonunu bloke ettiğimizde, glioma kök hücrelerinin koruyucu otofajiyi indükleme yeteneklerini kaybettiğini ve anoikise yenik kalarak kanser hücresi ölümü ile sonuçlandığını keşfettik.”
Paul B. Fisher
Spesifik olarak, Fisher ve araştırma ortakları Webster Üniversitesi, San Diego'daki California Üniversitesi'nden Webster K. Cavenee, meslektaşlarının yanı sıra MDA-9 / Syntenin'in hücre ölümünü indüklemekten ve engellemekten sorumlu olan BCL2 adlı başka bir geni aktive ederek otofajiyi desteklediklerini fark etti.
Kendinden koruyucu mekanizmanın bozulması
Ancak MDA-9 / Syntenin sadece otofajiyi desteklemiyor; glioma kök hücreleri için toksik ve yıkıcı olmayacak derecede düşük seviyelerde tutar. Bu, epidermal büyüme faktörü reseptörü (EGFR) sinyali ile yapılır.
EGFR sinyallemesi, hücrelerin "büyümesini, hayatta kalmasını, çoğalmasını ve farklılaşmasını" düzenlemede önemlidir ve aşırı sinyallemenin, çeşitli kanser türlerinde tümör büyümesini destekleyen birkaç çalışma ile kanıtlandığı görülmüştür.
Ancak Fisher, “MDA-9 / Syntenin yokluğunda EGFR artık koruyucu otofajiyi koruyamıyor” açıklamasını yaptı.
"Bunun yerine," diye devam ediyor, "kanser hücresinin yaşamını önemli ölçüde azaltan yüksek ve sürekli toksik otofaji seviyeleri ortaya çıkıyor."
Bilim insanlarına göre, bu koruyucu otofaji ile anoikis kaçakçılığı arasındaki bu karmaşık bağlantının GBM'de ilk defa keşfedilmesi.
Fisher, “Çalışmaya katılan bilim adamlarının bu süreçten yararlanabileceğini ümit ediyor” diyerek “MDA-9 / Syntenin, koruyucu otofaji ve anoikis direnci arasında doğrudan bir bağlantı tanımlayan ilk çalışma bu” diyor. GBM ve diğer kanserler için yeni ve daha etkili tedaviler geliştirmek. ”
Diğer deneylerde, Fisher ve ekibi, MDA-9 / Syntenin ekspresyonunun baskılanmasının kanserin kendi kendini koruyucu mekanizmasını bloke ettiğini göstermek için insan GBM hücreleri ve glioma kök hücre kültürlerini kullandı.
Bu, yine insan glioma kök hücrelerinin fare modellerinde görüldü, bu durumda araştırmacılar, MDA-9 / Syntenin ekspresyonunun inhibisyonunu takiben hayatta kalma oranlarında bir artış gözlemledi.
Gelecekte, amaçları, bu çalışmada keşfettikleri koruyucu mekanizmanın başka kanser türlerinde bulunan kök hücrelerde de meydana gelip gelmediğini doğrulamaktır.
Ayrıca, MDA-9 / Syntenin'i inhibe etmenin yeni yollarını geliştirmeye devam edeceklerini umuyorlar ki bu, kanser tedavilerinin iyileşmesine neden olabilir.