Tümör asitliği kanserin yayılmasına nasıl yardımcı olur?
Bilim adamları, tümörlerin asit bölgelerindeki hücrelere ne olduğunu araştırarak, kanserin istilası ve yayılması hakkında yeni bilgiler ortaya çıkardılar. Keşif, agresif tümörler için daha iyi tedavilere yol açabilir.
Cambridge'deki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki (MIT) araştırmacılar, asidik veya düşük pH'lı tümör bölgelerinin, kanser hücrelerinde gen ekspresyonunu, onları daha agresif hale getirecek şekilde değiştirdiğini buldular.
Dergide görünen bir makalede Kanser araştırması, tümör asiditesini azaltarak farelerde süreci nasıl tersine çevirebildiklerini anlatıyorlar.
MIT'deki Koch Bütünleştirici Kanser Araştırmaları Enstitüsü'nde doktora sonrası araştırmacı olan ilk çalışma yazarı Nazanin Rohani Ph.D., çalışmayı tamamladığında “Tümör asidozu” diyor, “hücre istilasına karışan moleküllerin ifadesine yol açıyor ve göç.
"Hücre dışı pH'daki bir düşüşe hücre içi bir yanıt olan bu yeniden programlama, kanser hücrelerine düşük pH koşullarında hayatta kalma ve çoğalma yeteneği veriyor."
Metastaz ve tümör ortamı
Metastaz, kanser hücrelerinin hareketli hale geldiği, kendilerini birincil tümörlerden ayırdığı, yakındaki dokuyu istila ettiği, göç ettiği ve sonra vücudun diğer bölgelerinde ikincil tümörler oluşturduğu karmaşık bir süreçtir.
Kansere bağlı tüm ölümlerin yaklaşık 9'u "metastazla ilgilidir." Metastaz olmasaydı, kanser çok daha yönetilebilir ve daha az şiddetli bir hastalık olurdu.
Bilim adamlarının, tümörlerin metastaz yapma potansiyelinin yalnızca kanserli hücrelerdeki değişikliklere bağlı olduğuna inandıkları bir zaman vardı.
Ancak o zamandan beri araştırmacılar, “kanserin kötü huylu ilerlemesinin”, onları çevreleyen dokunun diğer bölümleriyle veya tümör mikroçevresiyle "karmaşık bir etkileşim ağına" katılan kanserli hücrelere de bağlı olduğunu öğrendiler.
Bilim adamları arasında, tümörlerin yalnızca çoğalan kanserli hücrelerden oluşan koleksiyonlar değil, birçok farklı hücre türünü içeren "canlı varlıklar" olduğu konusunda iyi bir anlayış var. Aslında, tümör dokusunun karmaşıklığı, sağlıklı dokuların karmaşıklığını "aşabilir".
Rohani ve meslektaşlarının yürüttüğü çalışma, tümör mikro ortamları ve bunların metastaza katkıları hakkında artan bilgi birikimine katkıda bulunuyor.
Tümör asitliğinin haritalanması
Önceki araştırmalar, tümör mikro ortamındaki asitliğin kanser invazivliği üzerinde güçlü bir etkiye sahip olduğunu zaten ortaya koymuştu. Bununla birlikte, net olmayan şey, bir tümörde asitliğin nasıl değiştiğiydi ve tümör hücrelerini daha istilacı yapmak için genleri nasıl değiştirebileceğiydi.
Son çalışmadan önce, yaygın görüş, tümörlerde yüksek asiditenin esas olarak oksijenden yoksun ve kan akışının zayıf olduğu bölgelerde meydana geldiğiydi.
MIT araştırmacıları, araştırmaları için farelerde meme kanseri tümörlerinde asitliği haritalamak için bir "pH probu" kullandılar.
PH probu asidik bir ortamda bir hücre algıladığında, hücre zarına küçük bir protein molekülü yerleştirir. Bu şekilde araştırmacılar, tümörlerin asidik bölgelerindeki hücreleri etiketleyebilir ve tanımlayabilirler.
Ekip, şaşırtıcı bir şekilde, asit bölgelerinin yalnızca hipoksik veya oksijenden yoksun, tümörlerin içindeki ceplerde bulunmadığını keşfetti. Tümörlerin stromaya veya onları çevreleyen "yapısal dokuya" bağlandıkları yüzeyler de asidik bölgeler içeriyordu.
Bu keşif, oksijen açlığının tümörlerde asiditenin ana nedeni olmadığını öne sürdü. Daha yakından incelendiğinde, bilim adamları tümör yüzeyinde mikro çevre asitliğinin farklı bir nedenini buldular.
Tümör asitliğini azaltmak
Göğüs tümörlerinin yüzeyindeki birçok hücrenin metabolizmasının aerobik glikolize dönüştüğü ortaya çıktı. Bu tür bir metabolizma, tümör mikro ortamını daha asidik hale getiren laktik asit üretir.
Bu asidik tümör yüzey bölgelerinde hücreler, istila ve metastazı destekleyen süreçleri açmak için genlerini değiştirdiler.
Aktive edilmiş genler, embriyo gelişimine dahil olan ve kan dolaşımı yoluyla hücre göçüne yardımcı olan bir protein üreten bir gen içerir. Bir diğeri, tümör hücrelerinin çevresindeki dokulara daha fazla nüfuz etmesini sağlayan bir şeydi.
Ekip, başka bir dizi deneyde, tümör mikro ortamının asitliğini azaltmanın gen ifadelerini neredeyse normale döndürdüğünü buldu.
Araştırmacılar, içme sularına sodyum bikarbonat ekleyerek farelerde tümör asitliğini azalttılar. Diğer çalışmalar da bunun farelerde metastazı azalttığını bulmuştur.
MIT'de biyoloji profesörü olan kıdemli çalışma yazarı Frank B. Gertler, insanların sodyum bikarbonatı tolere etmediğini ve bu nedenle onlar için uygun bir potansiyel tedavi olmayacağını söylüyor.
"Asitlendirmeyi daha odaksal olarak hedefleyen diğer yöntemler çok değerli olabilir."
Prof.Dr.Frank B. Gertler
