Ćelije raka se razlikuju od normalnih ćelija na različite načine, a pre svega zbog toga što one ne ne prestaju da rastu i da se dele i umnožavaju. Tako ćelije raka nastavljaju da se udvostručuju, formirajući kvržicu (tumor) koja raste u veličinu. S obzirom na taj fenomen istraživači sa KAIST- nacionalnog istraživačkog univerziteta u Južnoj Koreji proučavali su da li postoji mogućnost „preobrata“ karcinogenih ćelija.
Ćelije raka pretvaranjem u normlane koriđćene za lečenja raka debelog creva
Tima naučnika iz KAIST univerziteta na čelu sa profesorom Kwang-Hyun Choom sa Odeljenja za bio i inžinjering mozga razvio je revolucionarnu tehnologiju koja može da leči rak debelog creva pretvaranjem ćelija raka u stanje koje liči na normalne ćelije debelog creva bez njihovog uništavanja, čime se izbegavaju neželjeni efekti.
Istraživački tim se fokusirao na zapažanje da tokom procesa onkogeneze, normalne ćelije regresiraju duž putanje diferencijacije. Nadovezujući se na ovaj uvid, razvili su tehnologiju za stvaranje „digitalnog blizanca“ mreže gena povezanih sa putanjom diferencijacije normalnih ćelija.
Kroz analizu simulacije, tim je sistematski identifikovao glavne molekularne „prekidače“ koji indukuju normalnu diferencijaciju ćelija – proces u toku ontogenetskog razvića kojim se ćelije ili njihove grupe menjaju morfološki i fiziološki čime se specijalizuju za obavljanje određene funkcije. Kada su ovi prekidači primenjeni na ćelije raka debelog creva, ćelije raka su se vratile u normalno stanje, što je rezultat potvrđen kroz molekularne i ćelijske eksperimente.
Otkriveno da normalne ćelije mogu da uđu u nestabilno kritično prelazno stanje pre nego se pretvore u ćelije raka
Originalna tehnologija za lečenje preokreta karcinoma, koja ne ubija ćelije raka, već samo menja njihove karakteristike kako bi ih vratila u stanje slično normalnim ćelijama trenutno je u žiži medicinske javnosti. A sve zbog toga što su naučnici uspeli da po prvi put otkriju da se u genetskoj mreži krije molekularni „prekidač“ koji može da izazove preokret raka u trenutku kada se normalne ćelije pretvore u ćelije raka.
Kritična tranzicija – proces pretvranja ćelija raka u normlane – je pojava u kojoj se iznenadna promena stanja dešava u određenom trenutku, kao voda koja se pretvara u paru na 100℃. Ovaj kritični prelazni fenomen se takođe javlja u procesu u kome se normalne ćelije menjaju u ćelije raka u određenom trenutku zbog akumulacije genetskih i epigenetskih promena.
Istraživački tim je otkrio da normalne ćelije mogu da uđu u nestabilno kritično prelazno stanje gde normalne ćelije i ćelije raka koegzistiraju neposredno pre nego što se promene u ćelije raka tokom tumorigeneze, proizvodnje ili razvoja tumora, i analizirao je ovo kritično prelazno stanje koristeći metod sistemske biologije kako bi razvio tehnologiju identifikacije molekularnog prekidača za preokret raka koja može da preokrene proces kancerizacije. Zatim su ovo primenili na ćelije raka debelog creva i potvrdili kroz eksperimente na molekularnim ćelijama da ćelije raka mogu da povrate karakteristike normalnih ćelija.
Novi koncept reverzibilne terapije raka
Naučnici očekuju da će ova tehnologija u budućnosti biti primenjena na razvoj reverzionih terapija za druge vrste karcinoma.
– Činjenica da ćelije raka mogu ponovo da se pretvore u normalne ćelije je zapanjujući fenomen. Ova studija dokazuje da se takva reverzija može sistematski indukovati. Istraživanje uvodi novi koncept reverzibilne terapije raka vraćanjem ćelija raka u normalne ćelije. Takođe, razvija osnovnu tehnologiju za identifikaciju ciljeva za reverziju raka kroz sistematsku analizu putanja diferencijacije normalnih ćelija – istakao je profesor Cho.
