مدل‌های سه‌بعدی سرطان تخمدان نشان می‌دهد که مکان سلول چگونه می‌تواند روی بیولوژی تومور تأثیر بگذارد

معمولاً پذیرفته شده است که مکان سلول و محیط اطراف آن بر هویت سلول تأثیر می گذارد. دو سلول می توانند از نظر ژنتیکی یکسان باشند اما هویت سلولی متفاوتی داشته باشند، به این معنی که ژن های مختلف به دلیل مکان و محیطشان روشن می شوند. هدف ما ایجاد یک روش ساده برای مطالعه این مفهوم در چندین موقعیت بود.”

کریگ توماس، دکترا، دانشمند ترجمه در NCATS

سیستم جدید که Segmentation by Exogenous Perfusion یا SEEP نام دارد، از رنگی بهره می برد که با سرعتی قابل تعریف به داخل سلول ها در سراسر تومور پخش می شود. اندازه‌گیری میزان رنگ وارد شده به سلول‌های تومور منفرد، اطلاعاتی را در مورد مکان سلول و به‌ویژه دسترسی آن به محیط بیرون ارائه می‌کند. محققان با استفاده از روش‌های محاسباتی، این اطلاعات را به فعالیت ژن سلول‌ها مرتبط کردند و به دانشمندان اجازه دادند هویت سلول‌ها را با مکان آن‌ها مرتبط کنند.

Tuomas Knowles، دکترای دانشگاه کمبریج، یکی از نویسندگان این مقاله می گوید: «درک ارتباط سلول ها با یکدیگر و تأثیرات موقعیت آنها در فضا یک سؤال اساسی در سرطان، اختلالات عصبی و سایر زمینه ها بوده است.

در این کار، محققان از سه نوع مدل آزمایشگاهی سه بعدی – کروی، ارگانوئید و مدل موشی – که از سلول‌های سرطان تخمدان انسان ایجاد شده‌اند، استفاده کردند. اسفروئیدها دسته‌ای سه بعدی از سلول‌ها هستند که در یک ظرف آزمایشگاهی رشد می‌کنند و می‌توانند برخی از ویژگی‌های اندام‌ها و بافت‌ها را تقلید کنند. ارگانوئیدها که در یک ظرف نیز رشد می کنند، مدل های سه بعدی پیچیده تری هستند که عملکرد و ساختار اندام و بافت را بیشتر تقلید می کنند. در مدل های موش، محققان سلول های سرطانی تخمدان انسانی را برای تشکیل تومور کاشته کردند.

نولز می گوید: درک این نکته ضروری است که همه سلول های تومور به یک شکل در معرض دارو قرار نمی گیرند. یک داروی سرطان ممکن است سلول‌های سطح تومور را از بین ببرد، اما سلول‌های وسط متفاوت هستند و به‌طور متفاوتی تحت تأثیر قرار می‌گیرند. این احتمالاً به شکست برخی از درمان‌ها کمک می‌کند.

روش SEEP نشان داد که سلول‌های تومور در نزدیکی سطح تومور بیشتر از سلول‌های نزدیک به مرکز تومور دچار تقسیم سلولی می‌شوند. سلول های روی سطح تومورها نیز ژن ها را فعال می کنند تا از پاسخ های سیستم ایمنی محافظت کنند. جای تعجب نیست که این پاسخ های ژنی با نحوه پنهان شدن تومور از دفاع ایمنی بدن مرتبط هستند.

محققان از تفاوت در فعالیت ژنی بین سلول های روی سطح یا نزدیک به آن و سلول های دورتر در داخل مدل های تومور سرطان تخمدان شگفت زده شدند. این یافته ها می تواند به دانشمندان در درک بهتر ساختار تومورها کمک کند. چنین اطلاعاتی می تواند منجر به بهبود درمان شود. یکی از روش های احتمالی درمان سرطان می تواند هدف قرار دادن سلول هایی باشد که احتمالاً در نواحی مختلف تومور تحت تأثیر قرار می گیرند.

نویسنده اول و دانشجوی پزشکی دانشگاه هاروارد، دکتر دیوید مورس، خاطرنشان کرد: «برخی از انواع سلول های تومور مستعد درمان های خاص هستند. دانستن اینکه سلول‌ها در کجا قرار دارند و سطح دسترسی آنها در تومور می‌تواند به ما در تصمیم‌گیری درباره نحوه استفاده ترکیبی از داروها کمک کند. این می‌تواند به ما کمک کند که چه مدت دارو را مصرف کنیم و چه زمانی به سراغ درمان‌های دیگر برویم.