Kanserin kökenini bulmak ve hangi hücrelerin kansere dönüşebileceğini tahmin etmek için meme hücrelerinden katalog oluşturuldu.
Meme dokusu bir kadının yaşamı boyunca çarpıcı bir şekilde değişir, bu yüzden kansere yol açabilecek ani değişiklikler için özellikle biyolojik belirteç bulmak zordur. Cold Spring Harbor Laboratuvarından (CSHL) Doç. Dr. Camila dos Santos ve ekibi, binlerce normal insan ve fare meme hücresi türlerini tanımladı ve bir meme hücreleri kataloğu oluşturdu. Yeni katalog, sağlıklı meme dokusunu yeniden tanımlamakta, böylelikle kanserleşme veya diğer meme dokusu değişikliklerinin kökenini belirleyebilmek için bilim insanlarına fırsat vermektedir.
Herhangi bir meme hücresi kanserleşebilir. Dos Santos şöyle söylüyor: "Meme kanseri riskini anlamak için önce normal meme hücrelerini anlamalısınız, dolayısıyla önleyici ve hatta hedefe yönelik tedavileri düşündüğümüzde, doğru hücre türlerinin kanser hücrelerine dönüşmesini engelliyor olursunuz."
Şekil-1: Memeli dokusu, bir fare meme dokusunun bu enine kesitinde görünen epitelyal (pembe), bağışıklık (cyan / camgöbeği) ve yağ (siyah) hücreleri de dahil olmak üzere çeşitli hücrelerden oluşmaktadır.
Hücrelerden katalog oluşturmanın geleneksel yolu, hücrenin işleviyle ilgili birkaç özgü geni izlemektir. Dos Santos'un ekibi, hücreleri daha kapsamlı bir şekilde sınıflandırmak için tek hücreli RNA dizilimi (single cell rna sequencing) olarak bilinen görece yeni bir tekniğe yöneldi. Ekip, fare ve insan meme dokusunda 15.000'den fazla hücrede birkaç genin aktivitesini izledi. Dos Santos'un Stony Brook Üniversitesi’ndeki laboratuvarından yüksek lisans öğrencisi Samantha Henry çalışmadan bahsederken şunları ifade etti: "Gerçekten, onları daha iyi tanımlamak adına her hücre grubu için birçok genden oluşan bir katalog oluşturduk."
Meme dokusunda hücre çeşitliliği
Bir hücre grubu, genellikle östrojen reseptör-pozitif hücreleri içermektedir. Ancak dos Santos’un ekibi, bu grubun, her birinin tedavilere farklı tepkiler verebileceği birkaç alt gruba bölünebileceğini buldu. Bu doğrultuda kanserli olmayan, nullipar (hiç doğum yapmamış) kadınlardan alınan meme dokularının analizini yapan ekip, meme epitel hücreleri (EPCAM+), miyeloid hücreler (SERPINE1+), T-lenfositler (CD3E+), B-lenfositler (MS4A1+), endotel benzeri hücreler Claudin 5 (CLDN5) ve fibroblast benzeri hücrelerden (MYLK+) oluşan kümeleri temsil eden meme hücrelerinin (hTM) bir kümesini elde etti (Şekil-2A).
Şekil-2: A) Nullipar kadınlardan alınan kanserli olmayan toplam meme dokusunun küme dağılımının UMAP grafiği (n=5, hTM). B) hTM kümelerinde EPCAM, SERPINE1, CD3E, MS4A1, CLDN5 ve MYLK mRNA’larının ekspresyon seviyelerini gösteren UMAP grafikleri.
Şekil-3: A) Epitelyal hücre soylarının (hEC’ler) kümelerini ayırt eden ve sınıflandıran eksprese edilmiş genlerin ortalamasını ve yüzdesini gösteren nokta grafiği ve dendrogram dallanma. B) hEC kümelerinin Monocle bilgili bir transkripsiyonel yörünge düzenlemesini gösteren difüzyon harita iz düşümü. Oklar, hücrelerin bipotansiyel progenitör kaderinin (hEC3) olası bir parçasının miyoepitelyal progenitörlere (hEC5) ve tahmini luminal progenitörlere (hEC2 ve hEC4) yol açtığını öne sürmek için gösterilmiştir.
CSHL’nin Hesaplamalı Biyoloji Profesörü Adam Siepel ve ekibi ile işbirliği içinde olan Santos’un ekibi, fare ve insan meme hücrelerinin benzer genetik profillere sahip olduğunu ve farelerde yapılan çalışmaların neden insanlarla ilişkili olabileceğini de gösterdi. Dos Santos laboratuvarında hesaplamalı bilim alanında uzman olan Marygrace Throusdell: “Kendimizi hep belirli hücre tiplerinin net sınıflandırmalarıyla mücadele içinde buluyoruz. Bazen her geni orada görüyorum ve sonrasında başka bir şeyin ortaya çıkacağını düşünüyorum.” dedi.
Şu anda laboratuvar, normal genetik değişiklikleri, kanserle ilişkili olanlardan ayırmaya çalışıyor. Dos Santos, meme hücresi türleri listesinin, hangi hücre türlerini göstereceğini ve araştırmaları gelecekte tedavi seçeneklerine yönlendireceğini umut ettiğini ifade etti.
