Ana Sayfa arşiv Hücre kültürlerinde hücre bölünmesi ve kanser

Hücre kültürlerinde hücre bölünmesi ve kanser

0
Hücre kültürlerinde hücre bölünmesi ve kanser
Hücre kültürlerinde hücre bölünmesi ve kanser
Hücre kültürlerinde hücre bölünmesi ve kanser

Büyüme temel bir biyolojik süreçtir ve canlı organizmaların gelişip çoğalması için bir ön koşuldur. Hücre büyümesi (yani yeni biyokütle üretimi) ve hücre bölünmesi süreçleri birbiriyle koordine edilmelidir.

İnsanlar gibi çok hücreli organizmalarda, hücrelerin fonksiyonel doku veya organları oluşturmak için doğru sayı ve boyutta mevcut olması için hücrelerin büyümesinin de çevreyle koordineli olması gerekir. Bu nedenle hücre büyümesi sıkı bir şekilde düzenlenir ve yalnızca belirli büyüme sinyalleri mevcut olduğunda gerçekleşir.

Ancak kanser hücreleri farklıdır. Kontrolsüz büyürler, tekrar tekrar bölünürler ve çevrelerinden gelen dur sinyallerine tepki vermezler.

Avantaj dezavantaj olabilir

Artık dergide birkaç çalışma yayınlandı Moleküler Hücre kontrolsüz büyümenin kanser hücreleri için sadece bir avantaj değil, aynı zamanda bir zayıflık olduğunu da gösteriyor.

Bu çalışmalardan biri, ETH Zürih Biyokimya Enstitüsü’nden Profesör Gabriel Neurohr tarafından yönetildi. Kendisi ve grubu birkaç yıldır hücre büyümesinin hücre fonksiyonunu nasıl etkilediğini araştırıyor. Ayrıca hücreler normal boyutlarını aştığında ve araştırmacıların yaşlanma olarak adlandırdığı bir duruma girdiğinde ne olacağını da araştırıyorlar.

Bu durumda hücreler olağanüstü büyüklüktedir ve bölünme yeteneklerini kaybederler. Yine de hâlâ aktiftirler ve örneğin haberci maddeler salarak çevrelerini etkileyebilirler.

Yaşlanan hücreler normal dokuda bulunur ve yaşlanma sürecinde önemli bir rol oynar. Ancak yaşlanma kimyasal maddelerle de tetiklenebilir ve bölünme kapasitesinin kaybına yol açtığı için bazı kanser tedavilerinin amacı budur.

DNA onarımında bozulma

Neurohr’un meslektaşı Sandhya Manohar şimdi aşırı büyüklüğün yaşlanan hücrelerdeki hücresel fonksiyonları etkileyip etkilemediğini araştırdı. Araştırmasında kanserli olmayan hücre hattını ve meme kanseri hücre hattını büyümeyi ve bölünmeyi engelleyen maddelerle tedavi etti.

Hücre kültürlerinde yalnızca bölünmeyi baskılayan maddeler kullandığında, hücreler artık bölünemiyordu, ancak büyümeye devam ettiler ve yaşlanmaya başladılar. Sonuç olarak bölünme yeteneklerini kalıcı olarak kaybettiler. Bu etki, Manohar’ın bölünme inhibitörlerini bırakmasından sonra bile devam etti.

Bölünme yeteneğinin kaybının önemli bir nedeni, genişleyen hücrelerin, çift sarmallı DNA kırılmaları gibi genetik materyallerinde meydana gelen hasarları artık onaramamasıdır. Bu tür kırılmalar, bir hücre, hücre bölünmesinden önce genetik materyalini kopyaladığında her zaman kendiliğinden meydana gelir.

Ek olarak bu hücreler, DNA kırılmalarına koordineli bir yanıt için kritik olan bir anahtar sinyal yolunu (p53-p21) doğru şekilde etkinleştiremez. Sonuç olarak hasar yeterince verimli bir şekilde onarılamaz. Bunun genişlemiş hücreler için anlamı, bölünme sırasında çok sayıda onarılamaz DNA kırılmasının, bölünmenin artık mümkün olmadığı noktaya kadar birikmesidir.

Kombinasyon tedavisi ters etki yapar mı?

Ancak araştırmacılar hücrelere bölünmeyi engelleyen ve büyümeyi engelleyen maddelerle aynı anda muamele ettiğinde, her iki madde de kesildikten sonra hücreler tekrar normal şekilde bölünüp çoğalabildi. Neurohr, “Kanser tedavisinde tam olarak istemediğiniz şey budur” diyor.

Büyüme ve bölünmeyi engelleyici ajanlar halihazırda kanser tedavisinde kullanılıyor. “Hücre kültürlerindeki gözlemlerimize dayanarak, bir tümörün hem bölünme inhibitörleri hem de büyüme inhibitörleriyle aynı anda tedavi edilmesi durumunda nüksetme oranının artmasını beklerdik. Önce bir bölünme inhibitörü, ardından hücreye daha fazla zarar veren bir ilaç kullanmak daha mantıklı olacaktır. Neurohr, hücrelerin DNA’sının bölünmesini tamamen imkansız hale getirdiğini söylüyor.

Bulguları doğrulamak için gerekli klinik testler

ETH araştırmacıları şu ana kadar yeni bulgularını yalnızca hücre kültürleri üzerinde test etti. Hem büyüme hem de bölünme hücre ortamına güçlü bir şekilde bağlı olduğundan, ekip bu sonuçları doğrudan klinik ortama aktaramaz. Bu nedenle, potansiyel tedaviyi daha iyi test etmek için öncelikle organoidler veya doku örnekleri üzerinde denemelere ihtiyaç vardır. Bölünme inhibitörleri ve diğer ilaçların çeşitli kombinasyonlarını araştıran klinik çalışmalar da devam etmektedir.

Neurohr kapsamındaki ETH araştırmacılarının ortaya koyduğu fikir, yine derginin aynı sayısında yayınlanan diğer üç uluslararası araştırma ekibinin çalışmalarından da destek alıyor.

Bu çalışmalar, hiperaktif büyümeye sahip kanser hücrelerinin, bölünme inhibitörleriyle tedaviye duyarlı olduğunu göstermektedir. Bu maddeler halihazırda belirli meme kanseri türlerini tedavi etmek için kullanıldığından, yeni bulguların kanser tedavisi üzerinde uzun vadeli bir etkisi olabilir.