فناوری جدید به تجزیه و تحلیل رشد تومور در بعد دیگری کمک می کند

تومورها از سلول های سرطانی که به سرعت تکثیر می شوند تشکیل شده اند. درک اینکه کدام فرآیندهای بیوشیمیایی باعث رشد بی‌وقفه آنها می‌شود، می‌تواند نکاتی را در مورد اهداف درمانی ارائه دهد.

محققان دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس فناوری را برای مطالعه رشد تومور در بعد دیگری توسعه داده اند -; به معنای واقعی کلمه. دانشمندان روش جدیدی را برای مشاهده اینکه چه مواد مغذی با چه سرعتی در سراسر بافت استفاده می شود، ایجاد کردند.

با استفاده از این رویکرد تصویربرداری چند بعدی، آنها مسیرهایی را شناسایی کردند که فعالیت‌های آنها به طور منحصر به فردی در سرطان مغز افزایش می‌یابد و سرنخ‌هایی برای استراتژی‌های درمانی بالقوه ارائه می‌دهد. این مطالعه در 19 مه منتشر شد ارتباطات طبیعت

ما متوجه شدیم که چگونه می‌توان سرعت واکنش‌های بیوشیمیایی را مستقیماً از مناطق مجزای بافت استنتاج کرد.»

گری پتی، مایکل و تانا پاول، استاد شیمی، دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس

پتی، که همچنین یکی از اعضای پژوهشی مرکز سرطان سایتمن در بیمارستان بارنز-یهودی و دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن است، نویسنده ارشد این مطالعه جدید است.

زیست شناسی انسان ذاتاً سه بعدی است. حوزه نوظهور زیست‌شناسی فضایی با تصویربرداری از مکان‌های ژن‌ها، پروتئین‌ها و متابولیت‌ها قصد دارد این هندسه را به تصویر بکشد. رویکرد گزارش شده توسط پتی و همکارانش، پروفایل فضایی را به شارها، سرعت تبدیل مولکول ها در داخل سلول ها، گسترش می دهد.

پتی گفت: “سایر فناوری ها چیزی را ارائه می دهند که اساساً نقشه راه بیوشیمی است. هدف ما این بود که اندازه گیری سرعت عبور ترافیک در جاده های مختلف را اضافه کنیم.”

با قیاس پتی، روش جدید شبیه به ویژگی Google Maps است که از رنگ‌های سبز و قرمز برای نشان دادن تراکم خودروها در یک خیابان خاص استفاده می‌کند.

محققان با استفاده از مدل موشی گلیوبلاستوما، شکل مرگبار سرطان مغز در انسان، نقشه ای با وضوح بالا از “اکوسیستم تومور” ایجاد کردند. این به آنها اجازه داد تا بگویند کدام مولکول ها در کدام قسمت های مغز قرار دارند و با چه سرعتی آن مولکول ها به چیزهای دیگر تبدیل می شوند.

نتایج نشان می‌دهد که چگونه سلول‌های سرطانی در تومور مغزی، لیپیدها، جزء اصلی چربی را دریافت می‌کنند.

لیپیدها برای ساختن بیرونی ترین پوشش سلول که به عنوان غشاء شناخته می شود، مورد نیاز هستند. همانطور که سلول های سرطانی تکثیر می شوند، برای پوشاندن سلول های جدید به لیپید نیاز دارند. کار قبلی پتی نشان داده بود که سلول های سرطانی ترجیح می دهند لیپیدها را از محیط های محلی خود پاک کنند. اما این زمانی بود که سلول‌های سرطانی جدا از لیپیدهای موجود در محیط کشت داده شدند.

مطالعه جدید نشان داد که سلول‌های سرطانی در مغز تمایل به ساختن چربی‌هایی دارند که برای تکثیر به آن‌ها نیاز دارند، به جای سیفون کردن.

پتی توضیح داد: “مغز یک محیط منحصر به فرد است. در دسترس بودن لیپیدها نسبت به سایر بافت هایی که تومورها در آنها وجود دارند محدودتر است.”

سرعت سنتز برخی از لیپیدها در تومورهای مغزی 8 برابر بیشتر از بافت سالم اطراف بود. اگرچه میزان دقیق افزایش متفاوت بود، اما این الگو به طرز شگفت انگیزی در سلول های سرطانی در سراسر تومور سازگار بود.

پتی گفت: “یک تومور منفرد می تواند چندین محیط مختلف را بپوشاند. مرکز ممکن است هیپوکسیک باشد، در حالی که بیرون با بافت سالم در تماس است.” “شما ممکن است تفاوت هایی را بین این مناطق مختلف پیش بینی کرده باشید، اما ما هیچ الگوی مشابهی را مشاهده نکردیم.”

این یافته مهم است زیرا دانستن اینکه سلول‌های سرطانی در تومورهای مغزی به همان مسیر بیوشیمیایی برای سوخت‌رسانی به رشد خود متکی هستند به این معنی است که دانشمندان می‌توانند آن را برای کاهش یا توقف پیشرفت بیماری مورد هدف قرار دهند.

پتی گفت: “وقتی مسیری فعال تر است، شار آن بالا می رود. این باعث می شود که آن را کاندید خوبی برای مداخله درمانی کنیم.” “ما در مورد آزمایش اینکه آیا اختلال در افزایش طول اسیدهای چرب در درمان مدل های بیماری موش موثر است یا خیر هیجان زده هستیم.”