Perbezaan Tersembunyi Sel Otak Berkaitan Dengan Potensi Risiko Kanser

2023 Pengarang: Bailey Leapman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-09-16 19:19

Sel otak yang telah lama terkumpul dalam kategori yang sama mempunyai perbezaan tersembunyi yang mungkin menyumbang kepada pembentukan tumor, menurut kajian baharu daripada penyelidik di Washington University School of Medicine di St. Louis.

Para saintis menunjukkan bahawa sel otak yang dikenali sebagai astrocytes menggunakan gen yang berbeza bergantung pada kawasan otak tetikus asalnya. Perbezaan ini terlalu halus untuk menandakannya secara terang-terangan sebagai jenis sel yang berbeza, tetapi cukup besar untuk memudahkan sel membiak lebih banyak sebagai tindak balas kepada perubahan genetik yang meningkatkan risiko kanser.

"Kami telah menunjukkan bahawa astrosit yang kelihatan serupa dari kawasan otak yang berbeza adalah berbeza secara genetik, dan perbezaan molekul ini boleh mengubah risiko untuk perkembangan kanser, " kata pengarang kanan David H. Gutmann, M. D., Ph. D., Profesor Neurologi Keluarga Donald O. Schnuck.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, Gutmann telah menunjukkan bahawa peralihan daripada sel normal kepada sel kanser banyak dipengaruhi oleh faktor di luar sel, seperti faktor pertumbuhan dan isyarat lain daripada sel jiran. Dia memanggil penemuan baharu itu sebagai "yin" kepada penyelidikan terdahulu "yang."

Menurut Gutmann, dua baris penyelidikan ini menunjukkan bahawa terdapat dua faktor yang menjelaskan mengapa tumor terbentuk di sesetengah kawasan otak dan bukan di bahagian lain. Pertama, sel mesti hidup di kawasan otak yang menyediakan isyarat persekitaran yang betul untuk memudahkan pembentukan tumor. Kedua, seperti yang didedahkan oleh penyelidikan baru, sel itu sendiri juga mesti responsif kepada isyarat persekitaran tersebut.

"Dalam hal ini, pembentukan dan pertumbuhan tumor memerlukan kedua-dua persekitaran permisif dan jenis sel penerima, " kata Gutmann.

Semua sel badan mempunyai gen yang sama, tetapi jenis sel yang berbeza menghidupkan dan mematikan gen atau menggunakan gen tertentu lebih kurang kerap. Corak gen yang mengaktifkan dan menyahaktifkan kedua-duanya membolehkan sel berkembang dan berkembang menjadi struktur khusus dan mengambil peranan khusus pada tahap sel individu. Astrosit, sebagai contoh, mempunyai sifat yang membolehkannya menyokong sel otak lain.

Untuk mendapatkan cerapan tentang kepentingan potensi perbezaan genetik antara astrosit dari kawasan otak yang berbeza, Gutmann dan rakan sekerjanya menggunakan model tetikus sindrom kanser yang diwarisi biasa, neurofibromatosis jenis 1 (NF1). Pada kanak-kanak dengan NF1, tumor otak biasanya timbul dalam saraf optik dan batang otak dan hanya jarang muncul dalam korteks. Keadaan ini disebabkan oleh mutasi dalam gen yang dikenali sebagai gen neurofibromatosis 1.

Apabila Gutmann dan penyelidik pasca doktoral Tu-Hsueh Yeh, M. D., Ph. D., memeriksa astrosit dari kawasan otak yang berbeza di bawah mikroskop dan dalam ujian standard lain, astrosit kelihatan serupa. Tetapi apabila penyelidik menganalisis tahap aktiviti gen - gen yang digunakan oleh sel untuk membuat protein dan berapa kerap ia digunakan - perbezaan yang ketara menjadi jelas. Contohnya, astrosit daripada korteks mempunyai tahap ekspresi gen neurofibromatosis-1 yang rendah berbanding dengan astrosit daripada saraf optik atau batang otak.

Selain itu, apabila mereka melumpuhkan gen neurofibromatosis 1 dalam kultur sel dan dalam otak tetikus, mereka mendapati apa yang disebut Gutmann sebagai "peningkatan secara dramatik" pertumbuhan dalam astrosit daripada batang otak dan saraf optik. Sebaliknya, perubahan yang sama tidak memberi kesan kepada pertumbuhan astrosit daripada korteks.

"Keputusan yang menarik ini menunjukkan bahawa tidak semua astrosit adalah sama, dan perbezaan genetik antara populasi astrosit mungkin sebahagiannya menentukan tempat tumor otak terbentuk pada kanak-kanak dengan NF1, " kata Gutmann."Kajian masa depan yang bertujuan untuk memahami interaksi kompleks antara isyarat persekitaran dan jenis sel penerima boleh membawa kepada pemahaman yang lebih baik tentang pembentukan tumor otak dan membantu kami menyesuaikan rawatan kami dengan cara yang meningkatkan keberkesanannya."

Pembiayaan daripada Institut Kesihatan Nasional dan Institut Kanser Kebangsaan menyokong penyelidikan ini.