استفاده از «کبد روی تراشه» برای مطالعات ساز و کار سرطان

یک گروه تحقیقاتی از موسسه علوم و فناوری اولسان با استفاده از اندام روی تراشه سه بعدی موفق شدند تا ساز وکارهای مربوط به متاستاز سرطان را مشخص کنند. انتظار می‌رود نتایج این پروژه به تشخیص زودهنگام سرطان متاستاتیک و در نتیجه پیشرفت در تشخیص و درمان شخصی سرطان کمک شایانی کند.

این تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور یون کیونگ چو (گروه مهندسی پزشکی) از مرکز مواد نرم و زنده (CSLM) در موسسه علوم پایه (IBS) در موسسه علوم و فناوری اولسان ، ابزار میکروسیالی کبد بر روی تراشه (تراشه کبد)  را برای مطالعه  شکل گیری بیماری سرطان و برای بررسی نقش وزیکول‌های خارج سلولی (EVS)  نشات گرفته از سرطان پستان  مورد استفاده قرار دادند.

وزیکول‌های خارج سلولی وزیکول‌های غشایی مشتق شده از سلول هستند که تقریباً در اکثر انواع سلول‌ها از جمله سلول‌های سرطانی ترشح می شوند. هر چند به تازگی وزیکول‌های خارج سلولی به عنوان پیام رسان بین سلولی بین سلول‌های تومور و میکرومحیط‌های آنها استفاده شده‌اند اما ساز وکار اساسی این وزیکول‌های خارج سلولی به طور کامل روشن نشده است.

در این پروژه، محققان یک پلتفورم میکروسیالی در شرایط درون‌تنی ایجاد کردند که برای بررسی چگونگی تأثیر وزیکول‌های خارج سلولی نشات‌گرفته از تومور روی متاستاز کبد مورد استفاده قرار گرفت. این کبد روی تراشه از نظر فیزیولوژیکی در واقع یک میکرومحیط کبدی است. با استفاده از این سیستم، محققان نشان دادند که وزیکول‌های خارج سلولی مشتق‌شده از سرطان پستان موجب فعال شدن سلول‌های اندوتلیال سینوسی کبد (LSEC) در ابزار کبد روی تراشه می‌شود.

این گروه تحقیقاتی در بخش دیگر این پروژه نشان دادند که تبدیل فاکتور رشد β1 ((TGFβ1 در وزیکول‌های خارج سلولی نشات گرفته از سرطان پستان موجب بهم خوردن تنظیم فیبرونکتین، یک پروتئین ماتریکس خارج سلولی چسبنده، بروی LSEC می‌شود که این کار چسبندگی سلول‌های سرطانی پستان به میکرومحیط کبدی را تسهیل می‌کند.

این تیم تحقیقاتی به ارزیابی این موضوع پرداختند که آیا وزیکول‌های خارج سلولی جدا شده از خون بیماران مبتلا به سرطان پستان با متاستازهای کبدی، بر چسبندگی سلول‌های تومور به میکرومحیط کبدی انسان در کبد روی تراشه تأثیر دارند یا خیر.

بررسی‌های محققان ثابت کرد که وزیکول‌های خارج سلولی جدا شده از بیماران مبتلا به سرطانی پستان سه گانه منفی(TNBC) با متاستاز کبد حاوی سطوح TGFβ1 بالاتری هستند و باعث القای چسبندگی بیشتر سلول‌های سرطان پستان به تراشه کبدی سه بعدی انسان می شوند.

به گفته محققان این پروژه، این یافته‌ها درک بهتری از ساز و کار وزیکول‌های خارج سلولی در بروز سرطان ارائه می‌کند. یافته‌های این تحقیق در قالب مقاله‌ای در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.