Tufts Üniversitesi Güzel Sanatlar ve Fen Bilimleri Fakültesi tümör hücresine dönüşme aşamasındaki hücrelerin biyoelektrik sinyallerle tanınabileceğini ortaya koydu. Bu sayede kanseröz hücre sıklığını hücrelerin elektrik yükünü değiştirerek azaltabilecekler.
Doktora öğrencisi olan Brook Chernet, Rejeneratif ve Gelişimsel Biyoloji Merkezi yöneticisi ve biyoloji profesörü olan Dr. Michael Levin ile birlikte yaptıkları araştırmada kanserin erken teşhisinde bir biyoelektriksel yöntem bulduklarını söylüyor. Ayrıca voltaj değişimlerinin salt kanser belirtisi olmadığını aynı zamanda kanser oluşup oluşmayacağının belirleyicisi olduğunu saptadıklarını da ekliyor.
Biyoelektrik sinyaller hücrelerin büyüme ve çoğalmalarını düzenleyen kontrol mekanizmalarında önemli rol oynuyorlar. Chernet ve Levin , Xenopus laevis kurbağa embriyolarında yaptıkları deneylerde tümöre dönüşen hücrelerin biyoelektrik özelliklerini araştırmışlar.
Bir önceki çalışmalarında Tufts araştırmacıları, hücre zarı voltajını değiştirmenin hücre çoğalması, hücre göçü gibi hücre davranışlarını nasıl etkilediğini ve organ oluşumu veya rejeneratif onarımını sağlamada kullanılabileceğini göstermişlerdi. Şimdiki çalışmalarında ise biyoelektrik sinyal şebekeleri bozulan hücrelerde normal gelişim pateninin durduğu ve bu durumun kanser oluşumuna yol açtığı hipotezini ortaya attılar.
Tümör Hücrelerinin Biyoelektriksel İmzası
Araştırmacılar kurbağa embriyolarına Gli1, KrasG12D ve Xrel3 gibi insan onkogenlerini kodlayan mRNA’ları enjekte ederek tümör gelişimini başlatmışlar. Embriyolarda melanom,lösemi, akciğer kanseri, rabdomiyosarkom gibi insan kanserlerinde de oluşan tümör benzeri oluşumlar gelişmiş.
Voltaj duyarlı boya ile floresan mikroskopisinde tümör hücrelerini incelediklerinde aslında bir keşifte bulunduklarını fark etmişler. Tümör hücrelerinin etrafındaki dokuya göre benzersiz bir depolarize hücre zarı voltajı olduğu ve bu özgün biyoelektrik sinyaliyle ayırt edilebildiklerini söylüyor Chernet.
Elektriksel Özelliklerin Değiştirilmesiyle Tümör Sıklığı Azaltılabilir
Tufts biyologları biyoelektrik kodu değiştirip tümör hücrelerini hiperpolarize ederek anormal hücre gelişimini baskılayabildiklerini gösterdiler. Tümör gelişimini sağlayan depolarizasyonu tersine çevirmek için hücrelere özel olarak seçilmiş iyon kanallarını kodlayan mRNA’ları enjekte etmişler. Bu şekilde hiperpolarize edici kanal tedavisi uygulanan embriyolarda tümör gelişimi çok daha az saptanmış.
Kanserin erken teşhisini sağlamayı ve ilerlemesini durdurmayı hedefleyen bu araştırma sayesinde kanser, insanların korkulu rüyası olmaktan çıkacak gibi görünüyor.
Kaynak: http://www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130201090812.htm
Araştırma Referansı: Chernet, B. T. and Levin, M. Transmembrane voltage potential is an essential cellular parameter for the detection and control of tumor development in a Xenopus model. Disease Models & Mechanisms, 8 February 2013 DOI: 10.1242/dmm.010835,
