ابداع یک مدل 3‌ بعدی برای بررسی سلول‌های سرطانی

ايسنا/ پژوهشگران آمريکايي، براي متوقف کردن حرکت سلول‌هاي سرطاني، يک روش سه‌بعدي ابداع کردند. روزانه تقريبا 100 ميليارد سلول جديد در بدن انسان به وجود مي‌آيند. اين سلول‌ها به تريليون‌ها سلول قديمي‌تر ملحق مي‌شوند تا بافت‌ها و ارگان‌هايي که براي زنده ماندن به آنها نياز داريم، شکل دهند. گاهي اوقات، هنگامي که يک سلول ايجاد مي‌شود، جهشي در DNA آن رخ مي‌دهد و سلول را ناقص و احتمالا براي محيط داخلي بدن، خطرناک مي‌سازد. معمولا يک سلول، نقص‌هاي خود را تشخيص و به سرعت به عمر خود خاتمه مي‌دهد. اما گاهي اوقات، سلول جهش يافته به جاي از بين بردن خود، تکثير شده و توموري را شکل مي‌دهد که ممکن است در هم بشکند، ايجاد متاستاز کرده و به ديگر بخش‌هاي بدن–بيشتر اوقات از راه جريان خون-حمله کند. خوشبختانه، "فيليپ لدوس" (Philip LeDuc)، استاد مهندسي مکانيک "دانشگاه کارنگي ملون" (Carnegie Mellon University) با همکاري "جيمز لي‌وان" (James Li Wan)، دانشجوي دکترا و دکتر "کارولا نئومن" (Carola Neumann)، پژوهشگر سرطان سينه از "دانشگاه پيتزبورگ" (University of Pittsburgh) آمريکا، يک "مدل بيمار" ابداع کرده‌اند که دانشمندان مي‌توانند از آن براي درک بهتر و نهايتا متوقف کردن جابجايي سلول‌هاي سرطاني استفاده کنند. به گفته لدوس، دليل آغاز اين پروژه، علاقه‌ پژوهشگران به رابطه ميان علم فيزيک و سرطان بود. از آنجا که تومورها طبيعتا توده‌هاي فيزيکي هستند، هم روش‌هاي بيوشيميايي و هم روش‌هاي فيزيکي مي‌توانند سلول‌ها و تومورهاي سرطاني را تحت تاثير قرار دهند. لدوس، نئومن و وان، پس از در نظر گرفتن رابطه ميان اين دو موضوع، توجه خود را به متاستاز و تحليل سلول‌هاي سرطاني منعکس کردند. آنها توانستند علاوه بر همکاري، روش دقيق‌تر و مرتبط‌ تري را براي بررسي سلول‌هاي سرطاني ابداع کنند. اگرچه تحليل سنتي سلول‌ها، در "پتري ديش" پلاستيکي انجام مي‌شود، اين گروه پژوهشي، يک مدل سه‌بعدي ابداع کردند که شرايط فيزيولوژيکي يک ارگان را دقيق تر منعکس مي‌کند. دانشمندان مي‌توانند با استفاده از اين مدل، پيچيدگي‌هاي سلول‌هاي سرطاني را در محيطي که شباهت بيشتري به بدن انسان دارد، کشف و تحليل کنند. لدوس مي‌گويد: براي دهه‌ها، زيست‌شناسي با گذاشتن سلول‌ها درون پتري ديش بررسي شده است اما سوال اين است که آيا مي‌توان سيستم‌هاي فيزيولوژيک مرتبط تري ساخت؟ ما از روش‌هاي "ريزسيال‌شناسي" (microfluidic) و "ساخت ميکرو" (microfabrication) براي ايجاد سيستم‌هاي سه بعدي استفاده مي‌کنيم چون سلول‌ها در بافت‌هاي سه‌بعدي وجود دارند و طبيعتا در يک پتري ديش دو بعدي مستقر نيستند. معمولا، سيستم‌هاي "ميکروفلوئيديک"(سيستم‌هايي که مايع را به سطح ميکروسکوپي انتقال مي‌دهند)، از پلاستيک ساخته شده‌اند اما از آنجا که لدوس، نئومن و وان، به دنبال يک سيستم فيزيولوژيکي مرتبط تر بودند که با استفاده از کلاژن(برجسته‌ترين پروتئين در بدن انسان) ابداع کردند. نئومن، استاديار داروشناسي و زيست‌شناسي شيميايي دانشگاه پيتزبورگ مي‌گويد: ما به روش سنتي، سلول‌ها را در پلاستيک پرورش مي‌داديم و در پتري ديش‌ها روي آنها کار مي‌کرديم اما درهيچ قسمتي از بدن انسان، پلاستيک وجود ندارد. داشتن يک سيستم سه‌بعدي شبيه به شرايط فيزيولوژيکي، راه بهتري براي گرفتن نتايج سريع‌تر و مرتبط تر است. هر يک از ابزار ميکروفلوئيديک ابداعي اين گروه، دو جزء کليدي دارد؛ مجموعه‌اي از کانال‌هايي شبيه به رگ‌هاي خوني معمول و تراکمي از سلول‌هاي سرطاني که در کلاژن جاي دارند. هنگامي که ابزاري ساخته مي‌شود، اين کانال‌ها با يک محرک شيميايي که در کلاژن اطراف پخش مي‌شود، تزريق مي‌شوند. در حاليکه مولکول‌هاي محرک از کانال‌ها دور مي‌شوند، يک شيب زيست‌مولکولي ايجاد مي‌شود. اين شيب، امکان حرکت را براي سلول‌هاي سرطاني موجود در کلاژن فراهم مي‌سازد که اغلب به کانال‌هاي رگ خوني شبيه‌سازي شده بازمي‌گردد. اگر سلول‌هاي سرطاني به جريان خون بيمار وارد شوند، متاستاز مي‌کنند و مي‌توانند تومورهاي سرطاني ثانويه را شکل دهند. به گفته لدوس و نئومن، بيشتر بيماران مبتلا به تومورهاي خشک، معمولا در اثر متاستاز از دنيا مي روند نه خود تومور اوليه. به همين دليل، دانشمندان بايد بفهمند چگونه رخ دادن متاستاز را در محل اوليه متوقف کنند. اين گروه پژوهشي معتقدند پژوهشگران براي تشخيص بهترين درمان براي هر بيمار، مي‌توانند از سيستم ابداعي آنها براي بررسي تومورهاي بيماران مبتلا به سرطان استفاه کنند. اين فرآيند نهايتا کمک مي‌کند درمان سرطان، شخصي‌تر و موثرتر شود. اين پژوهش در مجله "Scientific Reports"به چاپ رسيد. همراهان عزيز، آخرين خبر را بر روي بسترهاي زير دنبال کنيد: آخرين خبر در تلگرام https://t.me/akharinkhabar آخرين خبر در ويسپي http://wispi.me/channel/akharinkhabar آخرين خبر در سروش http://sapp.ir/akharinkhabar آخرين خبر در گپ https://gap.im/akharinkhabar