Biologi pengelasan dan ilmu fisika menghasilkan pemahaman yang lebih dalam tentang kanker – ScienceDaily

Biologi pengelasan dan ilmu fisika menghasilkan pemahaman yang lebih dalam tentang kanker – ScienceDaily

[ad_1]

Pemahaman yang berkembang tentang kanker yang menggabungkan sifat fisik tumor dan jaringan di sekitarnya ke dalam model biologis dan genetik yang ada dapat mengarahkan peneliti kanker ke jalan yang belum dipetakan sebelumnya, berpotensi mengarah pada obat baru dan strategi pengobatan baru, kata para peneliti dari Massachusetts General Hospital (MGH) , Harvard Medical School (HMS) dan Ludwig Center di HMS.

“Kami percaya bahwa kemajuan dalam penelitian kanker bergantung pada kolaborasi erat antara ahli biologi kanker, ahli onkologi, ilmuwan fisik, dan insinyur. Pemahaman yang komprehensif tentang ciri fisik kanker membutuhkan perspektif yang ketat dan luas yang mencakup ilmu fisik dan biologi,” kata Rakesh K. Jain, PhD, seorang peneliti di Edwin L. Steele Laboratories di Departemen Radiasi Onkologi di MGH dan HMS.

Dalam review yang diterbitkan di jurnal Ilmu, Jain dan Steele Laboratories rekan Hadi T. Nia, PhD, dan Lance L.Munn, PhD, menjelaskan empat ciri fisik kanker yang berbeda yang mempengaruhi baik sel kanker dan lingkungan mikro tumor, berkontribusi pada pertumbuhan tumor dan perkembangan resistensi terhadap yang kuat. obat kanker.

Salah satu model kanker yang diterima secara luas menyatakan bahwa sel normal menjadi nakal karena mutasi genetik atau kerusakan lingkungan. Dalam model ini, sel yang diubah mulai mereplikasi di luar kendali dan mengambil alih jaringan normal, menampilkan delapan ciri khas yang mencakup kemampuan untuk mendorong dan mempertahankan pertumbuhan tumor, menghindari upaya sistem kekebalan untuk menekan pertumbuhan, merangsang aliran darah ke tumor dan keduanya menyerang. jaringan lokal dan bermetastasis (menyebar) di tempat lain di tubuh.

Tetapi model ini gagal untuk memperhitungkan bagaimana proses fisik mempengaruhi perkembangan dan pengobatan tumor, kata para penulis. Selain delapan ciri biologis kanker yang diusulkan oleh Robert Weinberg, PhD, dari MIT, dan Douglas Hanahan, PhD, dari Institut Teknologi Federal Swiss di Lausanne, Jain dan rekan mengusulkan penambahan empat ciri fisik berbeda yang menangkap kelainan biomekanik. pada tumor: stres padat yang meningkat; peningkatan tekanan cairan interstisial; peningkatan kekakuan dan sifat material yang diubah; dan mikro-arsitektur jaringan yang berubah.

Tiga dekade penelitian di Steele Laboratories mengarah pada penemuan dan terjemahan klinis dari dua keunggulan pertama. “Tekanan padat diciptakan saat sel yang berkembang biak dan bermigrasi mendorong dan meregangkan komponen padat dari jaringan sekitarnya. Mereka cukup besar untuk menekan pembuluh darah dan limfatik di dalam dan sekitar tumor, mengganggu aliran darah dan pengiriman oksigen, obat-obatan dan sel kekebalan,” Jain berkata.

Peningkatan tekanan cairan interstisial disebabkan oleh pembuluh darah yang permeabel tidak normal pada tumor yang bocornya plasma darah ke jaringan di sekitar tumor, dan oleh drainase cairan limfatik yang tidak memadai. Cairan interstisial membawa berbagai faktor pertumbuhan, menyebabkan edema (pembengkakan), elusi (pelepasan) obat dan faktor pertumbuhan, dan memfasilitasi invasi kanker ke jaringan lokal dan jauh.

Peningkatan kekakuan disebabkan oleh pengendapan matriks seluler (perancah) dan pembentukan kembali jaringan. Kekakuan ini secara tradisional telah digunakan sebagai penanda diagnostik untuk pertumbuhan tumor, dan belakangan ini telah dikenali sebagai penanda prognosis. Kekakuan yang meningkat mengaktifkan jalur pensinyalan yang mendorong proliferasi, invasi dan metastasis sel kanker, Jain menjelaskan.

“Akhirnya, ketika arsitektur jaringan normal terganggu oleh pertumbuhan dan invasi kanker, mikro-arsitektur diubah,” katanya. “Sel stromal (pendukung), sel kanker dan matriks ekstraseluler mengadopsi organisasi baru. Ini mengubah interaksi antara sel individu dan matriks serta sel di sekitarnya, yang memengaruhi jalur pensinyalan yang terkait dengan invasi dan metastasis.”

Jain mengatakan bahwa dengan ulasan artikel di Science, dia dan rekan-rekannya berharap untuk menjembatani kesenjangan antara ilmu fisik dan biologi “dengan mengeksplorasi asal-usul biologis dan dampak dari ciri fisik kanker dari perspektif ahli biologi kanker dan ahli onkologi – yang bekerja untuk memahami dan mengatasi kelainan fisik di bangku dan di klinik – dan dari sudut pandang fisikawan dan insinyur yang mengembangkan model dan strategi baru untuk penelitian, diagnosis, dan pengobatan. “

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Data SGP

Author Image
adminProzen