İmperial ve UCL Araştırmacıları, Göğüs Kanseri Hücrelerinin Tedaviye Karşı Kullandıkları Gizli Kalkanları Haritalandırdı

İngiltere’nin Londra merkezli Imperial College London ve UCL Genetics Institute’den araştırmacılar, göğüs kanseri tümörlerinin içini hücre hücreye kadar haritalandırarak, tedaviye dirençli kanser hücrelerinin, kendilerini koruyacak biçimde etrafında kümelenmiş bağışıklık ve doku hücreleri tarafından sarıldığını ortaya koydu. Bulgular, Genome Medicine dergisinde yayımlandı ve gelecekteki kanser tedavilerinin yalnızca hızlı bölünen tümör hücrelerine değil, aynı zamanda uykuda bekleyen hücrelere ve onları koruyan çevreye de yönelmesi gerektiğine işaret ediyor.

Çalışmanın temelinde, araştırmacıların tedavi görmemiş tümörlerde uykuda bekleyen kanser hücrelerinin neredeyse konumlandığını, bunları ayırt eden özelliklerin neler olduğunu ve bu hücrelerin genellikle hangi diğer hücrelerle çevrili olduğunu anlamaya çalışması yatıyor. Kamuoyuna açık veri setlerini kullanarak ekibin, göğüs kanseri tümörlerinde uykuda bekleyen hücre kümelerini, onları koruyabilecek biçimde çevreleyen başka hücrelerle birlikte ayrıntılı haritalar oluşturması, tedaviye direnci yalnızca tedavi sonrası değil, tedaviye başlanmadan önce bile mevcut olabileceği ihtimalini gündeme getirdi.

Uykuda Bekleyen Hücrelerin Tehlikesi

Göğüs tümörleri, hızlı çoğalan kanser hücrelerinin yanı sıra bağışıklık hücreleri, yeni oluşmuş kan damarları ve özellikle endişe verici bir grup olan, olağanüstü sessiz kalan kanser hücrelerinden oluşan karmaşık ortamlardır. Bu uyku halinde, ya da bilimsel adıyla “kinezan” hücreler, tedaviyi atlatabilir ve daha sonra kanserin yayılmasına ya da geri dönmesine katkıda bulunabilir. Imperial College London’daki Hücre Döngüsü Kontrolü grubunun başı ve çalışmanın ortak baş yazarlarından Dr. Alexis Barr, bu hücrelerin ne kadar tehlikeli olduğunu şu ifadelerle vurguladı:

“Kinezan kanser hücreleri çok tehlikelidir. Bu hücreler kemoterapiden kaçabilir ve tümörde bu uyku halinde kalabilir, daha sonra yeniden aktive olup çoğalmayı sürdürebilir.”

Dr. Alexis Barr, Imperial College London, Hücre Döngüsü Kontrolü Grubu Başkanı

Kanser hücreleri, büyürken hızla genişleyen bir tümörün içindeki zorlayıcı koşullara tepki olarak bu uyku durumuna girebilir. Tümör hızlı biçimde büyüdükçe kan akışı ve besin sağlanması her zaman aynı tempoyu tutamayabilir. Bazı hücreler buna karşın büyümelerini temelde durdurmak yerine askıya alır. Bir ayının zor koşulları aşmak için hibernasyonuna benzer biçimde, bu hücreler çevre daha elverişli olana kadar hareketsiz kalabilir ve bu fırsat genellikle tedavinin bitiminden sonra gelir.

Hücre Hücreye Yaptıkları Haritalama

Bu gizli hücre popülasyonlarını incelemek amacıyla Alexis, UCL’deki bilişsel biyoloji ekibi olan Dr. Maria Secrier’in ekibiyle çalıştı ve tümörün kendisini, etrafındaki bağışıklık ve destek hücrelerini kapsayan ayrıntılı bir resim oluşturdu. Araştırmacılar, tek hücre RNA dizileme tekniğini, yani hücrelerin hangi genleri kullandığını gösteren yöntemle, bu hücrelerin nerede konumlandığını ve komşu hücrelerin hangileri olduğunu ortaya koyan uzaysal transkriptomik tekniği bir araya getirdi.

“Tedavi vermeye başlamadan önce tümörde zaten mevcut olan tedaviye dirençli hücrelere benzer hücreler bulduk. Bu, tedaviye dirençle ilişkili bazı özelliklerin tedaviye tepki olarak değil, tedaviye başlanmadan önce de zaten var olabileceğini gösteriyor.”

Dr. Maria Secrier, UCL Bilişsel Biyoloji Ekibi

Araştırmacılar, bu deseni hem agresif biçimlerde hem de daha yavaş ilerleyen kanser sınıflarında gözlemledi. Bu sürpriz bir sonuç oldu, çünkü uyku durumu daha önce daha yavaş ilerleyen hastalıklarla daha sık ilişkilendirilmişti.

Kinezan Hücrelerin Etrafındaki Koruyucu Çevre

Analiz, yalnızca kanser hücrelerini değil, tümör ortamının bir parçası haline gelen pek çok destek hücre tipini de kapsadı. Araştırmacıların dikkatini çeken tutarlı bir desen ortaya çıktı: Kinezan kanser hücreleri sık sık CXCL10 pozitif makrofajlara, yani bir bağışıklık hücresi türüne ve miyofibroblastik kanser ilişkili fibroblastlara, yani tümörü destekleyen bir hücre türüne yakındı.

Bu çevreleyen hücreler, kinezan kanser hücrelerini korumaya yardımcı olacak biçimde çevrelenmiş ya da değiştirilmiş olabilir. Bir ihtimal olarak, kanseri öldüren bağışıklık hücrelerinin ya da tedavilerin bu hareketsiz hücrelere etkili biçimde ulaşmasını engelleyen fiziksel ya da biyolojik bir bariyer oluşturdukları öne sürüldü.

“Kanser hücreleri gerçekten, bizlerin bu kinezan kanser hücreleri için kalkan görevi gördüğüne inandığımız makrofaj ve fibroblast bölgeleri içinde kapsüllenmiş biçimde bulunuyor. Ancak nedensellik yönünü henüz bilmiyoruz: çevreleyen hücrelerin kanser hücrelerini uyku durumuna itip itmediğini, yoksa kanser hücrelerinin çevresini mı çeker ya da değiştirir. Bu durumun iki yönden de muhtemel olduğunu düşünüyoruz.”

Dr. Maria Secrier, UCL Bilişsel Biyoloji Ekibi

Farklı Bölgeler Farklı Tedavilere Cevap Verebilir

Çoğu kemoterapi ilacı, hızlı biçimde bölünen hücrelere karşı en iyi sonucu verir. Kinezan hücreler ise aktif biçimde çoğalmadıkları için ortadan kaldırılması çok daha zor olabilir. Bulgular, aynı tümörün hızlı büyüyen ve uykuda bekleyen kısımlarının tedaviye farklı biçimde yanıt verebileceğini gösteriyor. Araştırmacılar, kinezan hücre bölgelerinde tamamlayıcı yol, yani bağışıklık sisteminin bir parçası, üzerinde artış gözlemledi. Bu, bu yola yönelen tedavilerin bu bölgeleri daha savunmasız hale getirebileceği ihtimalini gündeme getiriyor.

Kinezan kanser hücrelerini çevreleyen destek hücreler de başka bir olası tedavi hedefi sunabilir. Yine de araştırmacılar, bu hücrelerin gerçekten uyku durumunu sürdürmede yardımcı olup olmadıklarını ve kanser hücrelerinin hayatta kalması açısından ne kadar önemli olduklarını hâlâ belirlemeye ihtiyaç duyuyor.

“Tümörün farklı kısımlarının muhtemelen farklı ilaçlara farklı biçimde yanıt verecektir. Hem çoğalan hem de uykuda bekleyen bölgeleri hedefleyebileceğimiz hangi ilaç kombinasyonlarını kullanabileceğimizi anlaşırsak, bu mevcut tedavilerden daha başarılı olabileceğini potansiyel olarak düşünebiliriz. Bu, hücrelerin farklı biçimde uyum sağlamış ve evrimleşmiş tümör bölgelerine özel olarak müdahale edebileceğimiz konularda bize ilk bir bakış açısı sunuyor.”

Dr. Maria Secrier, UCL Bilişsel Biyoloji Ekibi

Alexis de, çoğalan kanser hücrelerine odaklanmanın açık biçimde önemli olduğunu, ancak aynı zamanda bu kinezan uyku kanser hücreleri popülasyonunu da anlamamız gerektiğini, ve bu konunun daha az incelenmiş olduğunu söyledi.

Daha Uzun Süren Tedavilere Yönelik Bir İhtimal

Bu analizden doğan fikirler hâlâ deneysel biçimde test edilmeye ihtiyaç duyuyor. Buna rağmen, tümörlerin içinde zaten mevcut olan tedaviye dirençli bölgeleri tespit etmek ve onları destekleyen hücreleri anlamak, araştırmacıların daha etkili kanser tedavi kombinasyonları geliştirmesine zamanla yardımcı olabilir.

Bu çalışma, esas olarak Birleşik Krallık Araştırma ve İnovasyon Kurumu’nun Gelecek Liderleri Bursu, Medical Research Council ve Biyoteknoloji ve Biyolojik Bilimler Araştırma Kurumu tarafından finanse edildi.