Bagaimana kekuatan mekanis mendorong tumor menuju keganasan – ScienceDaily

Bagaimana kekuatan mekanis mendorong tumor menuju keganasan – ScienceDaily


Semua kanker adalah hasil dari sel-sel yang telah rusak, berkembang biak di luar kendali dan berkembang melampaui batasan normalnya. Tetapi tidak semua tumor sama: karena alasan yang masih kurang dipahami, beberapa lebih mungkin menjadi agresif dan bermetastasis ke bagian tubuh yang lain.

Penelitian baru menyoroti aspek yang telah lama diabaikan tentang bagaimana dan mengapa beberapa tumor menjadi lebih berbahaya daripada yang lain. Sebuah tim yang dipimpin oleh Elaine Fuchs dari Rockefeller menemukan bahwa sifat mekanis elemen jaringan yang mengelilingi sel tumor pra-ganas secara kuat membentuk perkembangan dua bentuk kanker kulit yang paling umum, menyebabkan salah satunya menjadi jauh lebih agresif dan invasif daripada yang lain.

Karya, diterbitkan baru-baru ini di Alam, pada akhirnya dapat membantu dokter memprediksi bagaimana tumor tertentu akan berkembang dan dapat mengarah pada terapi anti-kanker baru.

Tidak sesederhana itu

Para peneliti memusatkan perhatian pada dua jenis tumor yang berasal dari sel induk di kulit yang dikenal sebagai sel induk epidermal: sel basal dan karsinoma sel skuamosa, yang terakhir cenderung jauh lebih agresif dan berbahaya daripada yang lain. Kedua jenis tumor juga memiliki struktur dan penampilan yang sangat berbeda: karsinoma sel basal berasal dari kelompok sel seperti kuncup, sedangkan karsinoma sel skuamosa dimulai sebagai lipatan kecil di jaringan kulit.

Dipimpin oleh rekan postdoctoral Vince Fiore di laboratorium Elaine Fuchs, tim menginduksi setiap jenis tumor dalam dua kelompok berbeda tikus rekayasa genetika, dan kemudian mengukur sifat fisik mereka dan jaringan sekitarnya. Bekerja sama dengan para peneliti di Universitas Princeton, mereka juga membangun model komputer dari epidermis yang secara akurat mensimulasikan bagaimana tumor muncul dan memperoleh bentuk karakteristiknya.

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa dalam jaringan sederhana, satu lapis seperti yang ditemukan di usus, tumor berkembang dan berubah bentuk sebagian besar sebagai respons terhadap proliferasi sel kanker yang cepat dan kekuatan yang mereka berikan saat sel mendorong dan menarik satu sama lain. Tetapi simulasi komputer tim menunjukkan bahwa faktor-faktor ini tidak dapat menghasilkan bentuk dan struktur khas karsinoma sel basal dan skuamosa yang terbentuk di dalam jaringan berlapis-lapis yang lebih kompleks seperti epidermis – sebuah saran yang dibuktikan oleh eksperimen pada tikus.

Jadi tim mulai mencari penyebab lain yang sebenarnya dapat menghasilkan dua jenis tumor yang berbeda.

Sebuah batu dan tempat yang keras

Dengan menganalisis perbedaan ekspresi gen antara dua jenis tumor, Fiore dan rekan-rekannya mengidentifikasi sekumpulan gen yang memainkan peran penting dalam mengatur sifat fisik membran dasar, lapisan padat tipis dari protein terjalin yang disekresikan oleh sel induk epidermis dan tumornya yang berkembang. “Membran basement bertindak sebagai semacam lantai yang memisahkan tumor dari jaringan sekitarnya,” jelas Fiore.

Pemodelan komputer memprediksikan bahwa melembutkan membran basal atau meningkatkan laju pembentukannya akan menghasilkan karakteristik tunas karsinoma sel basal. Mengaku atau memperlambat laju perakitannya, di sisi lain, akan menyebabkan lipatan yang terkait dengan karsinoma sel skuamosa.

Untuk menguji prediksi tersebut, para peneliti memanipulasi ekspresi gen pada hewan lab mereka, mengubah kekakuan dan tingkat perakitan membran basal dengan berbagai cara. Simulasi tersebut terbukti benar: mengubah sifat mekanik membran basal ternyata mempengaruhi baik bentuk dan perilaku karsinoma sel basal dan skuamosa.

“Dalam setiap kasus, apa yang kami prediksi akan terjadi memang terjadi,” kata Fiore.

Eksperimen lebih lanjut mengungkapkan bahwa karsinoma sel basal dan skuamosa tidak hanya dibentuk oleh sifat fisik lantai di bawah kaki mereka. Struktur dan perilakunya juga dipengaruhi oleh kekakuan atap di atas kepala mereka: lapisan yang disebut sel suprabasal yang terletak tepat di atasnya.

Karsinoma sel skuamosa ditandai dengan atap suprabasal yang relatif kaku, sehingga kemungkinan besar tumor pada akhirnya akan menembus dasar membran basal, keluar ke lapisan kulit yang lebih dalam, dan akhirnya menyebar ke seluruh tubuh. Karsinoma sel basal, yang atap suprabasalnya tidak terlalu kaku, cenderung menetap, membuatnya lebih jinak.

“Karena sel induk epidermis membuat membran dasar dan sel suprabasal di atasnya, mereka mengontrol arsitektur jaringan,” kata Fuchs, yang merupakan Profesor Rebecca C. Lancefield dari Rockefeller. “Namun, saat sel punca memperoleh mutasi pemicu kanker yang mengubah program ekspresi gen mereka, mereka mulai kehilangan kendali atas sifat mekanis yang dibutuhkan untuk menjaga jaringan tetap fit dan sehat.”

Dengan mengidentifikasi beberapa gen yang membentuk perkembangan tumor, penelitian suatu hari nanti dapat membantu dokter memprediksi apakah tumor tertentu cenderung menjadi agresif yang berbahaya – dan menyediakan target untuk obat yang mungkin mencegah hal itu terjadi.

“Dengan prinsip-prinsip ini, Anda dapat mulai memahami bagaimana tumor menjadi ganas, dan kemudian menggunakan pengetahuan itu untuk melakukan penilaian risiko atau mengembangkan terapi baru,” kata Fiore.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lapak Judi

Author Image
adminProzen