Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KAIST) liderliğinde bir araştırma ekibi, akciğerlerdeki kanserojen hücrelerin özelliklerini değiştirmenin yanı sıra hem ilaç direncini hem de vücudun diğer bölgelerinde çoğalma yeteneklerini ortadan kaldırmak için sistem biyolojisi yaklaşımını kullandı. Bulgular, Cancer Research'te "Hücre kaderini yeniden programlama stratejisi, Hibrit durumlardan kaçınırken akciğer kanseri hücrelerinin epitelyal-mezenkimal geçişini tersine çevirir" başlığıyla yayımlandı.

SİSTEM BİYOLOJİSİ YAKLAŞIMI
Araştırmacılar, "Birincil kanserin epitelyal-mezenkimal geçişinin (EMT), metastaz ve ilaç direnci dahil olmak üzere ölümcül özelliklerin kazanılmasına katkıda bulunduğuna" dikkat çektiler. EMT'yi engellemek veya tersine çevirmek, kanser tedavisini iyileştirmek için etkili bir strateji olabilir. Bununla birlikte, kanser hücreleri genellikle yüksek metastatik potansiyele sahip hibrit EMT durumlarına geçiş yaptığından, tam EMT geri dönüşünün (rEMT) nasıl elde edileceği hala belirsizdir. Araştırmacılar bu sorunun üstesinden gelmek için bir sistem biyolojisi yaklaşımı kullandılar ve rEMT'yi hibrit özellikler olmadan çalıştırmada birincil rolü oynayan bir çekirdek düzenleyici devre belirlediler.

Prof. Kwang-Hyun Cho'nun araştırma ekibi, metastatik yeteneği olmayan epitel hücrelerle metastatik yeteneği olan mezenkimal hücreler arasında, akciğer kanseri hücrelerinin EMT'sinde çeşitli kanser hücresi durumlarını simüle etti. Bir moleküler ağ matematiksel modeli kuruldu ve bilgisayar simülasyonu analizi ve moleküler hücre deneyleri yoluyla mezenkimal hücrelerin durumunu epitel hücrelerine geri döndürebilen kilit düzenleyiciler keşfedildi.

SİMULASYON ANALİZİ YAPILDI
EMT'nin karmaşıklığından dolayı, mezenkimal kanser hücrelerinin geçiş sürecini, metastatik yeteneğin ve ilaç direncinin ortadan kaldırıldığı bir epitel hücre durumuna tamamen tersine çevirmek zor olmuştur.

Araştırma ekibi, EMT sürecini yöneten gen düzenleme ağının matematiksel bir modelini oluşturdu. Daha sonra moleküler hücre deneyleri aracılığıyla 'p53', 'SMAD4' ve 'ERK1' ve 'ERK 2'yi (topluca ERK'ler) akciğer kanseri hücrelerini mezenkimal hücre durumuna dönüştürebilen, EMT hibrit hücre durumundan kaçınırken artık metastaz yapma yeteneği göstermeyen ve bir epitel hücre durumuna geri dönebilen üç temel moleküler hedefi belirlemek ve doğrulamak için büyük ölçekli bilgisayar simülasyon analizi ve sistem ağ kontrol teknolojisini uyguladılar.

Bulgular, insan vücudunda kanser dokusunun oluştuğu gerçek ortamda olduğu gibi, TGF-β stimülasyonunun mevcut olduğu koşullar altında mezenkimal hücrelerin epitel hücresi durumuna döndürülebileceğini kanıtlaması açısından önemli.

Cho, "Yüksek metastatik özellikler ve ilaçlara direnç kazanmış akciğer kanseri hücrelerinin durumunu tersine çevirmeyi ve onları kemoterapiye yenilenmiş duyarlılıkla tedavi edilebilir bir epitel hücre durumuna geri döndürmeyi başardıklarıni’ vurguladı. Araştırma bulguları kanser hastalarının prognozunu iyileştirebilecek yeni bir tedavi stratejisi sunuyor.

KAYNAKÇA: https://aacrjournals.org/cancerres/article/doi/10.1158/0008-5472.CAN-22-1559/716013/A-cell-fate-reprogramming-strategy-reverses - AYDINLIK