Bagaimana sel barah paru-paru menyamar untuk menghindari kemoterapi
Penyelidikan baru telah mendedahkan kemampuan chameleonic sel-sel barah paru-paru: dengan menggunakan sifat-sifat sel dari organ-organ utama lain, sel-sel barah paru-paru dapat melepaskan kemoterapi. Penemuan ini membuka jalan untuk terapi yang lebih disasarkan.
Kanser paru-paru kini menjadi penyebab utama kematian akibat barah, baik di seluruh dunia dan di Amerika Syarikat.
Penyakit ini juga mempunyai salah satu kadar kelangsungan hidup terendah - sebahagiannya kerana tumor barah paru-paru sama ada tahan rawatan dari awal atau mereka mengalami ketahanan terhadap rawatan dari masa ke masa.
Penyelidikan baru menunjukkan bahawa satu sebab mengapa sel barah dapat melepaskan diri dari kemoterapi adalah kerana kemampuan mereka untuk menggunakan ciri sel dari organ tetangga.
Terlebih lagi, kajian baru - yang dipimpin oleh Purushothama Rao Tata, seorang penolong profesor biologi sel di Duke University School of Medicine di Durham, NC, dan diterbitkan dalam jurnal Sel Perkembangan - menemui mutasi genetik dan mekanisme yang mendorong proses perubahan bentuk ini.
Bagaimana sel barah paru-paru menyamar
Prof Tata dan pasukannya menganalisis data genetik dari pangkalan data genetik yang besar, yang mengumpulkan ribuan sampel dari 33 jenis kanser, dan memaparkan genom mereka.
Para penyelidik memfokuskan pada apa yang disebut barah paru-paru sel kecil, yang merangkumi 80-85 persen daripada semua kes barah paru-paru.
Semasa menganalisis genom tumor barah paru-paru, para saintis mendapati bahawa sebilangan besar dari mereka kekurangan NKX2-1. Ini adalah gen yang dikenal dengan "memberitahu" sel-sel untuk berkembang secara khusus menjadi sel paru-paru.
Sebaliknya, pasukan mendapati sel-sel ini mempunyai sifat genetik yang biasanya berkaitan dengan organ gastrointestinal - seperti pankreas, duodenum, dan usus kecil - dan kerongkongan dan hati.
Berdasarkan pemerhatian awal ini, para saintis membuat hipotesis bahawa mengetuk gen NKX2-1 akan membuat sel-sel barah paru-paru kehilangan identiti mereka dan mengadopsi organ-organ jiran.
Oleh itu, para penyelidik menguji hipotesis ini dalam dua model tetikus yang berbeza. Pada yang pertama, mereka menghabiskan tisu paru-paru tikus gen NKX2-1. Melakukannya membuat tisu paru-paru mengubah penampilannya dan, secara mengejutkan, kelakuannya.
Analisis mikroskopik tisu paru-paru menunjukkan bahwa ia mulai menyerupai tisu gastrik dalam strukturnya, dan juga menghasilkan enzim pencernaan.
Ini mungkin menjelaskan ketahanan terhadap kemoterapi
Seterusnya, Prof Tata dan pasukan bertanya-tanya apa yang akan berlaku sekiranya mereka mengaktifkan dua onkogen: SOX2 dan KRAS. Mencetuskan yang pertama menyebabkan tumor yang kelihatan seolah-olah berada di depan, sementara mengaktifkan yang terakhir menyebabkan tumor yang kelihatan seolah-olah mereka berada di pertengahan dan belakang.
Bersama-sama, penulis menyimpulkan, "Penemuan ini menunjukkan bahawa unsur-unsur keplastikan tumor patologi mencerminkan sejarah perkembangan normal organ di mana sel-sel barah memperoleh nasib sel yang berkaitan dengan organ-organ tetangga yang berkaitan dengan perkembangan."
Tata, yang juga anggota Institut Kanser Duke, menjelaskan apa yang dimaksudkan dengan penemuan untuk memahami bagaimana barah paru-paru dapat mengembangkan daya tahan kemoterapi.
"Sel barah akan melakukan apa sahaja untuk bertahan hidup," jelasnya. "Setelah menjalani rawatan dengan kemoterapi, sel-sel paru-paru menutup beberapa pengatur sel utama dan mengambil ciri-ciri sel lain untuk mendapatkan daya tahan."
"Ahli biologi barah telah lama menduga bahawa sel barah dapat berubah bentuk untuk menghindari kemoterapi dan memperoleh daya tahan, tetapi mereka tidak mengetahui mekanisme di sebalik keplastikan tersebut."
Prof Purushothama Rao Tata
"Sekarang kita tahu apa yang kita hadapi dalam tumor ini," tambahnya, "kita dapat memikirkan ke depan jalan yang mungkin diambil sel-sel ini dan merancang terapi untuk menyekatnya."
