شناسایی نشانگر‌های زیستی که متاستاز سرطان پستان را خبر می‌دهند

به گزارش مجله خبری نگار، به نقل از تک اکسپلوریست، "سرطان پستان سه‌گانه منفی" (TNBC) یک نوع تهاجمی از سرطان پستان است که عود زودرس متاستاتیک و نتایج بدتر را برای بیمار به همراه دارد. تومور، نشانگر‌های مولکولی انتقال اپیتلیال-مزانشیمی را بیان می‌کند، اما نیاز آن طی روند متاستاز خودبه‌خودی سرطان پستان سه‌گانه منفی در بدن، به طور ناقص شناخته شده است.

دانشمندان "دانشکده پزشکی جانز هاپکینز" (JHUSOM)، تغییرات مولکولی قابل توجهی را بین سلول‌های سرطانی که به تومور اولیه می‌چسبند و همچنین، سلول‌هایی که متاستاز می‌کنند و تومور‌های پیرامون را تشکیل می‌دهند، پیدا کرده‌اند.

"اندرو اوالد" (Andrew Ewald)، استاد بخش زیست‌شناسی سلولی دانشکده پزشکی جانز هاپکینز گفت: ما مدت‌هاست که به اهداف و گزینه‌های درمانی جدید برای سرطان پستان سه‌گانه منفی نیاز داریم. این سرطان‌ها اغلب در عرض سه سال پس از تشخیص، عود می‌کنند و درمان‌های مورد استفاده برای سایر سرطان‌های پستان معمولا برای سرطان پستان سه‌گانه منفی جواب نمی‌دهند.

دانشمندان این پژوهش را روی بافت‌های موش و انسان انجام دادند. این نوع از سرطان، کشنده است، زیرا سیگنال‌های مولکولی را که با هورمون‌های پروژسترون و استروژن و پروتئین موسوم به "Her ۲-neu" مرتبط هستند، در سطح خود ندارد. امروزه بیشتر درمان‌های سرطان پستان، این نشانگر‌های زیستی را هدف قرار می‌دهند و برای افراد مبتلا به تومور‌های سه‌گانه منفی، بی‌اثر هستند.

دانشمندان در این پژوهش، تفاوت‌های مولکولی را بین محل اولیه تشکیل سرطان پستان سه‌گانه منفی و مناطقی که در سرطان آن‌ها گسترش می‌یابد، در میان سه نوع سلول مختلف به دقت مشاهده کردند.

دانشمندان با استفاده از روش‌هایی مانند یادگیری ماشینی، تصویربرداری سلولی و تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی، تفاوت‌هایی را بین الگو‌های بیان ژنومی سرطان‌های اولیه و سرطان‌های متاستاز یافته شناسایی کردند.

اوالد گفت: خبر بد پژوهش ما این است که سلول‌های متاستاز یافته برای مهاجرت و مقاومت در برابر درمان، فوق‌العاده بهبود یافته‌اند. خبر خوب این است که ما چندین پروتئین به نام "فاکتور‌های رونویسی" را شناسایی کردیم که این سلول‌ها برای مقابله با چالش‌های مهاجرت و پیشروی در مکان‌های متاستاتیک به آن‌ها نیاز دارند. بدین ترتیب، ممکن است بتوانیم درمان‌های جدیدی طراحی کنیم که این فاکتور‌های رونویسی را هدف قرار دهند.

سلول‌های سرطان پستان برای رسیدن به توانایی حرکت بهتر و بقا، پروتئین "ویمنتین" (Vimentin) را به دست می‌آورند که ظرفیت سلول‌های مزانشیمی را برای مهاجرت و تولید سلول‌های جدید بهبود می‌بخشد. سلول‌های مزانشیمی، سلول‌هایی هستند که به طور کلی در استخوان‌ها و مغز استخوان یافت می‌شوند.

تولید پروتئینی به نام "کادهرین" (Cadherin)، به بهبود بقای سلول‌های سرطان پستان سه‌گانه منفی کمک می‌کند. این پروتئین معمولا در سلول‌های اپیتلیال یافت می‌شود که مجاری و پوشش اندام‌ها را می‌پوشانند و اغلب خود را بازسازی می‌کنند.

دانشمندان، حالت سلولی مورد بررسی خود را به عنوان "سلول‌های اپیتلیال-مزانشیمی هیبریدی" طبقه‌بندی می‌کنند. این حالت زمانی پیش می‌آید که سلول‌های سرطان پستان سه‌گانه منفی، چنین ویژگی‌های بقا و مهاجرتی را به دست می‌آورند.

دانشمندان با کمک دکتر "الانا فرتیگ" (Elana Fertig)، از مدیران "مرکز جامع سرطان سیدنی کیمل" (Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center)، مولکول‌های دخیل در حالت اپیتلیال-مزانشیمی هیبریدی را به دقت بررسی کردند. همچنین، آن‌ها الگو‌های مولکولی سلول‌ها را در سنجش‌های سلولی ردیابی کردند که تهاجم به بیرون از محیط تومور اولیه و تشکیل مجدد در یک محل متاستاتیک را مدل‌سازی می‌کنند.

پژوهشگران از روش‌های یادگیری ماشینی برای شناسایی الگو‌های بیان آران‌ای هر سلول استفاده کردند. آن‌ها دریافتند که بیشتر سلول‌های متاستازکرده، به حالت اپیتلیال-مزانشیمی هیبریدی تبدیل می‌شوند که مهاجرپذیرتر و انعطاف‌پذیرتر است. سپس پژوهشگران، تومور‌ها و بافت‌های اولیه به دست آمده از محل‌های متاستاتیک همان بیماران را بررسی کردند تا وضعیت‌های مشابه را در نمونه‌های به دست آمده از هشت بیمار مبتلا به نوع بدخیم سرطان پستان سه‌گانه منفی تأیید کنند.

بیشتر سلول‌های متاستازیافته در سطح مولکولی، به تولید پنج پروتئین می‌پردازند که ساخت پروتئین‌های دخیل در حمله به سلول‌های سرطانی یا تشکیل مجدد را تقویت می‌کنند.

اوالد اضافه کرد: تفاوت‌های مولکولی بین تومور‌های متاستاز یافته و تومور‌های اولیه، احتمالا دلیل مقاومت سلول‌های تومور متاستازیافته در برابر درمان‌های کنونی است.

دانشمندان اکنون در حال بررسی راه‌هایی برای مسدود کردن ژن‌های مربوط به فاکتور‌های رونویسی یا پروتئین‌های حاصل از آن‌ها هستند تا رشد متاستاتیک سرطان را متوقف کنند و به بررسی این موضوع بپردازند که آیا همان تغییرات مولکولی و سلولی در سایر سرطان‌ها مانند سرطان روده بزرگ، غدد فوق کلیوی، معده و روده کوچک رخ می‌دهند یا خیر.

این پژوهش، در مجله "Science Translational Medicine" به چاپ رسید.