Iniuugnay ng pag-aaral ang protina na itinago ng mga daluyan ng dugo sa cancer na lumalaban sa droga

Ang kanser ay isa sa mga nangungunang sanhi ng kamatayan sa buong mundo. Isa sa mga pangunahing dahilan kung bakit ang kanser ay isang nakamamatay na sakit ay ang kakayahan ng mga selula ng kanser na maging lumalaban sa mga gamot.

Pagkalipas ng mga dekada ng medikal na pananaliksik, naunawaan ng mga siyentipiko na ang mga cancerous na tumor ay kadalasang naglalaman ng isang espesyal na populasyon ng mga cell na tinatawag na mga cancer stem cell (CSC). Tulad ng mga normal na stem cell, ang mga CSC ay maaaring mag-renew ng sarili at mag-iba sa iba't ibang uri ng cell sa loob ng isang tumor, na gumaganap ng mahalagang papel hindi lamang sa paglaki ng tumor at metastasis, kundi pati na rin sa pagbuo ng paglaban sa droga.

Sa kasamaang-palad, ang pagbuo ng mga therapies na partikular na nagta-target sa mga CSC ay napatunayang medyo mahirap dahil sa kanilang kakayahang umangkop at muling maglagay. Samakatuwid, ibinaling ng ilang mananaliksik ang kanilang atensyon sa mga daluyan ng dugo sa loob ng tissue ng tumor.

Sa nakalipas na ilang taon, natuklasan ng mga siyentipiko na ang ilang mga subpopulasyon ng mga endothelial cell (ang mga cell na nasa linya ng mga daluyan ng dugo) ay naglalabas ng mga angiocrine factor na kumokontrol sa pagdami at pagkahinog ng mga stem cell. Ang pag-unawa kung aling mga cell ang gumagawa ng mga salik na ito at kung ano ang mga function ng mga ito sa tumor microenvironment ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga bagong therapy sa kanser.

Sa backdrop na ito, isang research team mula sa Japan, kasama sina Propesor Hiroyasu Kidoi at Dr. Yumiko Hayashi mula sa Department of Integrative Vascular Biology, Faculty of Medical Sciences, Fukui University, ay nagsagawa ng pag-aaral sa secreted frizzled-related protein 1 (Sfrp1 ), isang angiocrine factor, upang linawin ang papel nito sa mga tumor tissue.

Na-publish online ang kanilang mga resulta sa journal na In Vitro Cellular & Developmental Biology.

“Bagaman ang mga daluyan ng dugo ay karaniwang tinitingnan lamang bilang mga ruta para sa supply ng oxygen at nutrients, ang aming pananaliksik ay nakatuon sa isang ganap na naiibang paggana ng mga daluyan ng dugo, katulad ng paggawa ng mga angiocrine factor. Isinagawa namin ang pag-aaral na ito na may ideya na ang mga angiocrine factor ay maaari ding kasangkot sa pag-unlad ng tumor at hinahangad na malaman kung ang Sfrp1 ay nakakaimpluwensya sa pagpapanatili ng mga CSC at tumor tissue sa pangkalahatan," paliwanag ni Propesor Kidoya.

Upang linawin ang mga tanong na ito, lumikha ang mga mananaliksik ng Sfrp1 gene knockout (Sfrp1-KO) na mga daga gamit ang CRISPR-Cas9 gene editing. Pagkatapos ay inilipat nila ang mga tumor ng lung carcinoma sa Sfrp1-KO at wild-type na mga daga at naobserbahan ang mga epekto ng Sfrp1 (o kawalan nito) gamit ang mga karaniwang pamamaraan tulad ng immunohistochemical staining, flow cytometry, at quantitative genetic expression analysis.

Ang mga paunang eksperimento ay nagpakita na ang Sfrp1 ay ginawa ng isang maliit na subset ng mga vascular endothelial cells sa tumor tissue at na ang presensya nito ay mahalaga para sa paglaki ng tumor. Pinigilan ang paglaki ng tumor sa mga daga ng Sfrp1-KO, at nagresulta sa mas mabilis na paglaki ng tumor ang mga transplanted na tumor cells na nag-overexpress sa Sfrp1.

Kapansin-pansin, natuklasan ng mga mananaliksik na ang mga tumor na kulang sa Sfrp1 ay hindi nakasuporta sa mga makabuluhang populasyon ng mga CSC sa huli sa paglaki ng tumor, sa kabila ng mga tumor na ito na may mas mataas na paunang porsyento ng mga CSC. Ang pagtuklas na ito ay lalong mahalaga dahil ito ay nagpapahiwatig ng isa sa mga biological na tungkulin ng Sfrp1 sa tumor microenvironment at ang pakikilahok nito sa cancer pathology.

“Ang ilang CSC sa mga tissue ng tumor ay nasa estado ng naarestong paglaganap ng cell, at ang kanilang presensya ay nagtataguyod ng paglaki ng tumor at paglaban sa mga gamot na anticancer,” paliwanag ni Professor Kidoya. "Isinasaad ng aming mga resulta na maaaring kontrolin ng Sfrp1 ang CSC self-replication at lumilipas na malignant na paglaki, pati na rin mapanatili ang isang tahimik na estado."

Ang mga karagdagang resulta ay nagpakita na ang Sfrp1 ay hindi nakakaapekto sa istruktura ng mga daluyan ng dugo sa loob ng tumor, na nagmumungkahi na ang mga naobserbahang epekto sa paglaki ng tumor ay hindi nauugnay sa vasculature. Sa halip, ipinakita ng pagsusuri sa genetic expression na itinataguyod ng Sfrp1 ang pagpapanatili ng CSC sa pamamagitan ng pagmodulate sa well-conserved na Wnt signaling pathway (isang evolutionarily conserved pathway na kumokontrol sa mahahalagang aspeto ng cell fate determination, cell migration, at organogenesis sa embryonic development).

Sa pangkalahatan, ang bagong kaalaman na ibinigay ng pag-aaral na ito ay maaaring magbigay daan para sa pagbuo ng mga bagong therapy sa kanser na nagta-target ng mga mekanismo na tumutulong sa pagpapanatili ng mga CSC.

“Maaaring makatulong ang pag-target sa mga espesyal na vascular endothelial cell na kasangkot sa paggawa ng mga angiocrine factor na maabala ang CSC niche, na nagsisilbing potensyal na diskarte upang pigilan ang paglaki ng tumor na may kaunting side effect,” pagtatapos ni Professor Kidoya.

“Naniniwala ako na ito ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga paggamot para sa mga pasyenteng may hindi naaalis na kanser na ang mga tumor ay lumalaban sa mga gamot sa kanser, pati na rin ang mga panterapeutika upang sugpuin ang pag-ulit ng kanser at metastasis.”

Ang karagdagang pananaliksik batay sa mga natuklasang ito ay magsisilbing hakbang sa mabisang paggamot para sa cancer na lumalaban sa droga.