Kanser: Bilim adamları radyoterapinin nasıl artırılacağını açıkladı
Bilim adamları son zamanlarda kanser hücrelerinde enerji üreten merkezlerin veya mitokondrilerin hareketini radyoterapiye dirençle ilişkilendiren moleküler bir yol tanımladılar. Bunun kanser tedavilerinin iyileştirilmesine yol açabileceğini söylüyorlar.
Önceki çalışmalar, Arf6-AMP1-PRKD2 adı verilen yolun kanserin yayılmasında anahtar bir rol oynadığını ortaya çıkarmış olsa da, bunun tedavi direnci ile ilişkisi belirsizliğini korudu.
Japonya'daki Hokkaido Üniversitesi'ndeki bilim adamları, agresif meme kanseri hücrelerini inceleyerek, Arf6-AMP1-PRKD2'nin hücreler içindeki mitokondrinin hareketini kontrol ettiğini keşfettiler.
Dergide yer alan yeni bir makale Doğa İletişimi çalışmalarını anlatır.
Yol, mitokondrinin "dağılmasını" ve hücrelerin çevresine doğru hareket etmesini sağlar, bu da kanserin istilasını artırır.
Ekip, yolu kapatmanın enerji üreten yapıların bunun yerine hücrelerin merkezinde toplanmasına neden olduğunu fark etti. Orada, mitokondri, reaktif oksijen türleri (ROS) olarak bilinen aşırı miktarda kararsız oksijen bakımından zengin moleküller üretmeye ve salmaya başladı.
ROS molekülleri kanserde iki ucu keskin kılıçtır; belirli bir düzeye kadar kansere yayılmayı teşvik ederler, ancak miktarlar aşırı olduğunda kanser hücrelerini öldürürler.
ROS, mitokondri hareketi ve integrin
İyonlaştırıcı radyasyon kullanan radyoterapinin tümörleri küçültebilmesinin veya ortadan kaldırabilmesinin bir nedeni, kanser hücrelerinde ROS üretimini arttırmasıdır.
Bununla birlikte, bazı kanserler, radyoterapiye ve kanser hücrelerinde ROS'u artırarak çalışan diğer tedavilere dirençli hale gelir çünkü hücreler, moleküllere karşı bir tolerans geliştirir.
Çalışma, mitokondrinin hücrelerin içinde hareket ettiğini ilk fark eden değil. Bu hareketin çeşitli koşullar altında meydana geldiği bilinmektedir. Örneğin beyaz kan hücreleri, bir patojen veya potansiyel olarak zararlı bir ajan gibi bir hedefe doğru hareket ettiklerinde mitokondrileri arka uçlarında toplanacaktır.
İnvaziv kanser hücrelerinde ise hücrenin baş kenarında “güç merkezleri” toplanır.
İntegrin adı verilen bir protein de kanser istilasına karışıyor gibi görünüyor. Protein normalde hücre zarında bulunur ve hücrenin, hücreleri çevreleyen ve dokuları bir arada tutan madde matrisine bağlanmasına yardımcı olur.
Yeni çalışma, ROS, hücrelerdeki mitokondriyal dinamikler ve integrinin istilacı kanserde nasıl bağlantılı olabileceğine daha derin bir bakış attı.
İnvaziv kanserdeki bağlantıyı araştırmak
Araştırmacılar, istilacı göğüs kanseri hücrelerinde bir dizi deney gerçekleştirdi. Çeşitli molekülleri floresan işaretleyicilerle etiketleyerek ROS üretimini ve hücrelerdeki mitokondrinin hareketini izlediler.
Daha sonra kanser istilasına bağlı belirli molekülleri bloke ettiler ve bu mekanizmalara ne olduğunu gözlemlediler. Arf6-AMP1-PRKD2 yolunu bu şekilde tanımladılar.
Sonuçlar, yolun kanser hücresindeki integrinin geri dönüştürülmesine yardımcı olduğunu ve bunun hücre zarında bir "yapışma kompleksi" oluşturmasına neden olduğunu ortaya koydu. Sonunda, bu, mitokondrinin hücrenin kenarına hareketini tetikledi.
Bununla birlikte, yolun bloke edilmesi, mitokondrinin kenar yerine kanser hücresinin ortasında toplanmasına ve invazivliğin azalmasına neden oldu.
Ekip daha sonra, mitokondrinin hücreleri öldüren aşırı miktarda ROS molekülü üretmesine neden olan şeyin merkezde toplanma olduğunu gösterdi.
Yazarlara göre, "Bu bulgular, hücre hareketleri ile mitokondriyal dinamikler arasında yeni bir moleküler bağlantıya işaret ediyor ve bu, hem invaziv aktivite hem de yüksek derecede invaziv kanserlerin ROS toleransı için çok önemli görünüyor."
Şu sonuca varıyorlar:
"Bulgularımız ayrıca ROS aracılı kanser tedavilerinin etkinliğini artırmak için [radyoterapi] gibi yeni stratejilere yol açabilir."
