Geliştirilen yeni bir görüntüleme yöntemi, araştırmacıların doku biyopsilerinden daha fazla bilgi edinmesine yardımcı olabilir ve pankreas kanserleri için yeni tedaviler geliştirilmesine yol açabilir. Bu teknik, Francis Crick Enstitüsü'ndeki bilim adamları tarafından geliştirilmiştir ve sonuçları Nature'da yayınlanmaktadır. Çalışma, Avrupa Araştırma Konseyi ve Cancer Research UK, Tıbbi Araştırma Konseyi ve Wellcome'dan çekirdek fonlarla desteklenmiştir.
Pankreas midemizin arkasında bulunan ve sindirimde rol oynayan önemli bir organdır. Onu diğer sindirim organlarına bağlayan bir kanal ağına dayanır ve en yaygın pankreas kanserleri kanallarda bulunur. Bununla birlikte, şimdiye kadar açıklanamayan bir çeşit anormal şekil içeren bu duktal kanserlerin 2B dilimlerini görmek mümkün olmuştur.
Araştırma makalesinin baş yazarı Dr. Hendrik Messal, “Pankreas kanserinin kökenlerini araştırmak için altı yıl boyunca kanser biyopsilerini üç boyutlu olarak analiz etmek üzere yeni bir yöntem geliştirmek için çalıştık. Bu teknik, kanal duvarlarında kanserlerin geliştiğini ve kanalın boyutuna bağlı olarak kanserin ya içeriye ya da dışarıya doğru büyüdüğünü ortaya koydu. Bu, on yıllardır 2D dilimlerinde gördüğümüz gizemli şekil farklılıklarını açıklıyor.” ifadesinde bulundu.
Gelişmekte olan kanserleri üç boyutlu analiz ederek ekip, duktal hücrelerden kaynaklanan iki farklı tipte kanser oluşumunu tanımladı: “endofitik” kanallara dönüşen tümörler ve dışa doğru büyüyen “egzofitik” tümörler. Kanser hücrelerinin belirli bir şekilde büyümesini neyin sağladığını bulmak için, ayrıntılı 3D görüntüleri analiz ettiler ve Crick'teki karmaşık bilgisayar modellerini oluşturan biyofizikçilerle birlikte çalıştılar.
Makalenin ortak yazarı biyofizikçi Dr. Silvanus Alt, “Doku şeklini anlamak için bireysel hücre geometrisini tanımlayan kanalların simülasyonunu yaptık. Model ve deneysel sonuçlar, kanalın çapı yaklaşık bir milimetrelik ellide birinden, yani yaklaşık yirmi mikrometreden az olduğunda kanserin dışa doğru büyüdüğünü doğruladı." dedi.
Çalışma, Dr. Axel Behrens ve Dr. Guillaume Salbreux liderliğinde Crick'teki iki araştırma grubu arasındaki disiplinlerarası bir işbirliği ile mümkün oldu. Axel'in grubu kök hücreler ve pankreas kanseri üzerinde çalışırken, Guillaume biyolojik süreçleri anlamak için fiziği kullanmaya odaklandı.
Ekip ayrıca tekniği diğer organlara da uyguladı ve akciğerlerin, solunum yollarındaki kanserlerin ve karaciğerdeki kanalların aynı şekilde davrandığını tespit etti. Bu, ekibin keşfettiği mekanizmanın pankreasa özgü olmadığını ve diğer kanserler için de geçerli olduğunu göstermektedir.
Guillaume Salbreux, “Hem veriler hem de modellerimiz, iki farklı tümör büyüme mekanizmasının tamamen sistemin doğal fiziğine bağlı olduğunu gösteriyor. Çoğu kanserde olduğu gibi, duktal pankreas kanseri, bölünmeye başlayan tek bir kusurlu hücre ile başlar. Çok hızlı bir şekilde, sadece birkaç hücre olduğunda, tümörün kanal çapına bağlı olarak hem içeriye hem dışarıya doğru büyümeye başladığını tespit ettik. Temel süreç, kanserlerin vücudun birçok farklı yerinde nasıl büyüdüğünü daha iyi anlamamıza yardımcı olacak.” şeklinde açıklama yaptı.
Hendrik A. Messal, Silvanus Alt, Rute M. M. Ferreira, Christopher Gribben, Victoria Min-Yi Wang, Corina G. Cotoi, Guillaume Salbreux, Axel Behrens. Tissue curvature and apicobasal mechanical tension imbalance instruct cancer morphogenesis. Nature, 2019; DOI: 10.1038/s41586-019-0891-2