Protein tampaknya mencegah sel tumor menyebar melalui pembuluh darah

Protein tampaknya mencegah sel tumor menyebar melalui pembuluh darah

Para peneliti telah menentukan protein khusus yang tampaknya membantu mencegah sel-sel tumor masuk ke aliran darah dan menyebar ke berbagai bagian tubuh lainnya.

“Kami telah menemukan bahwa protein ini, TRPM7, merasakan tekanan cairan yang mengalir dalam sirkulasi dan menghentikan sel-sel menyebar melalui sistem vaskular,” kata Kaustav Bera, seorang prospek Ph D. Universitas Johns Hopkins dalam desain kimia dan biomolekuler. serta penulis utama penelitian, yang dilakukan dengan rekanan di Universitas Alberta serta Universitat Pompeu Fabra.

“Kami menemukan bahwa sel tumor metastatik telah secara nyata mengurangi kadar protein sensor ini, dan itulah mengapa mereka masuk ke dalam sirkulasi secara efisien daripada berpaling dari aliran cairan,” kata Bera.

Pencarian, dirilis pada Kemajuan ilmu pengetahuan, bantuan menjelaskan komponen transisi yang sedikit dipahami yang disebut intravasasi, ketika sel-sel kanker yang telah membelah dari tumor utama masuk ke aliran untuk melakukan perjalanan ke berbagai bagian tubuh lainnya dan mengembangkan sarang.

Para ilmuwan juga mengungkapkan bahwa peningkatan ekspresi TRPM7 secara tidak wajar dalam sel tumor dapat membantu menghentikan intravasasi– dan pada akhirnya transisi– di jalurnya.

TRPM7 telah lama dikenal untuk mengelola kalsium dalam sel, namun pemahaman baru tentang fungsinya dalam pergerakan sel ini menarik, menurut para ilmuwan. “Prosesnya mirip dengan apa yang terjadi ketika Anda menyentuh ketel panas, merasakan panas, dan melepaskan tangan Anda,” kata penulis penelitian senior Konstantinos Konstantopoulos, seorang guru desain kimia dan biomolekuler serta peserta Johns Hopkins Kimmel. Pusat Kanker.

Protein mendeteksi sirkulasi cairan dalam sistem sirkulasi darah serta menyarankan sel untuk membalikkan instruksi, sehingga mencegah intravasasi, katanya.

Biasanya, sel-sel dalam tubuh—misalnya, sel-sel jaringan otot, sel-sel lemak, dan juga sel-sel epitel—tetap berada di area yang sesuai. Pengecualian yang signifikan adalah sel darah, yang berpatroli di tubuh melawan mikroorganisme. Dan kemudian ada sel-sel kanker, yang memiliki anomali yang memungkinkan mereka untuk bepergian dan menyebar.

Faktor penyebaran inilah yang menyebabkan sel kanker menjadi jauh lebih berbahaya. “Banyak orang akan terdiagnosis tumor primer, tetapi selama tumor ini terkandung, prosedur pembedahan dapat menyelamatkan orang tersebut,” kata Christopher Yankaskas, penulis utama sekaligus peserta sebelumnya di laboratorium Konstantopoulos yang saat ini menjadi peneliti di Ilmiah Thermo Fisher.

Untuk percobaan awal mereka, para ilmuwan mengamati sel-sel fibroblas yang sehat dan seimbang berpindah melalui saluran mikro yang dipasang tegak lurus dalam pengaturan seperti tangga di mana cairan dapat dikelola. Ketika sel-sel ini berlari ke jaringan di mana cairan dipindahkan, mereka membalikkan instruksi mereka sebagai umpan balik ke kecemasan geser yang dimasukkan dari sirkulasi. Namun, ketika sel-sel berlari ke jaringan di mana cairan belum dipindahkan, mereka terus masuk ke dalamnya.

Para ilmuwan kemudian menggunakan prosedur yang disebut gangguan RNA untuk menghalangi sel-sel mengungkapkan TRPM7. Apa yang mereka amati menonjol, kata mereka. Ketika protein unit penginderaan ini cacat, sel-sel yang sehat dan seimbang tidak lagi membalikkan instruksi dalam umpan balik ke sirkulasi. “Bayangkan Anda kemudian mengambil ketel dengan sarung tangan oven, yang mengurangi kepekaan Anda terhadap panas,” kata Konstantopoulos.

Dalam percobaan yang berhasil, para ilmuwan menemukan bahwa sel biasa memiliki tingkat TRPM7 yang lebih besar daripada sel sarkoma (semacam sel tumor ganas), yang secara tidak wajar mengungkapkan protein dalam sel tumor meningkatkan tingkat kepekaan mereka terhadap sirkulasi cairan.

Protein tampaknya mencegah sel tumor menyebar melalui pembuluh darah

Ketika sel-sel biasa membalikkan instruksi gerakan mereka, mereka mencegah paparan langsung terhadap kecemasan geser, namun ini bukan contoh untuk sel tumor, dijelaskan Konstantopoulos "Sel tumor kurang sensitif, dan itulah sebabnya mereka terus memasuki sistem peredaran darah."

“Tujuannya adalah untuk melihat apakah kami dapat mengambil sel kanker ini dan membuatnya berperilaku seperti sel normal,” kata Bera. “Dan kami berhasil melakukannya.”

Sebuah evaluasi yang berbeda dari informasi pribadi manusia mengungkapkan bahwa mereka yang menderita osteosarcoma, payudara, perut, serta sel kanker hati yang memiliki tingkat TRPM7 yang tinggi kemungkinan besar akan hidup lebih lama daripada mereka yang memiliki tingkat protein yang lebih rendah.

Studi penelitian lebih lanjut diperlukan, tetapi tim sangat berharap bahwa pencarian mungkin pada suatu saat mengarah pada perawatan sel kanker baru menggunakan aktivasi CRISPR, perangkat pengeditan dan peningkatan DNA baru yang menarik.

“Kami akan membutuhkan pengembangan lebih lanjut sebelum kami dapat membawa ini ke pengaturan klinis, tetapi kami percaya kami memberikan, untuk pertama kalinya, gambaran definitif tentang peran TRPM7 dalam langkah penting dari metastasis tumor,” kata Konstantopoulos.