آیا می توان یک سلول سرطانی را به یک سلول طبیعی تبدیل کرد
تاریخ انتشار: چهارشنبه 09 مهر 1393
| امتیاز:
سلول های HepG2، یک دودمان سلول سرطانی کبد انسان (کارسینوما هپاتوسلولار)، به عنوان مدلی برای مطالعات آینده کبد مصنوعی در نظر گرفته می شود. آنها دارای توانایی تمایزبوده و برخی از ویژگی های سلول های کبدی طبیعی را نشان می دهند. مطالعات قبلی ما بر بررسی خصوصیات مورفولوژیکی و عملکرد این سلول ها تحت شرایط مختلف محیط خارج سلولی متمرکز شده است. ما مدل کشتی را ایجاد کردیم که این سلول ها تغییرات قابل توجهی را پس از سی روزنشان دادند. این تغییرات شامل افزایش در اندامکهای سیتوپلاسمی، تشکیل کانالیکول صفرا، ایجاد تجمعات جانکشنال بین سلول های مجاور، وجود میکروویلی در سطح آپیکال، تجمع ذرات گلیکوژن در سیتوپلاسم، افزایش در تراکم مناطق نشاندار با آلبومین و افزایش سطح سدیم- پتاسیم ATPase در غشاء سلولی است. علاوه بر این تغییرات، نرخ تکثیر کاهش می یابد که تفاوت مهم دیگری بین سلول های سرطانی و سلول های طبیعی است. تمامی این تغییرات نشان می دهد که این سلول سرطانی کبد تمایل به تغییر ویژگی های خود و رفتار مانند "سلول های کبدی سالم طبیعی" را دارند. به عبارت دیگر، آنها "تخصص یافته" و یا "بالغ" می شوند. این یافته ها این فکر را در ما ایجاد کرد که آیا یک سلول سرطانی توانایی تبدیل به یک سلول سالم را دارد. گام بعدی بررسی تغییرات در بیان 84 ژن کلیدی دخیل در پیشرفت سرطان کبد بود. این ژن ها شامل ژن های دخیل درآسیب DNA، رشد سلول ها، چسبندگی سلول به سلول، آپوپتوز، رگ زایی، انتقال اپی تلیال به مزانشیمی، پروتئولیز، و پاسخ ایمنی بودند. به طور خاص، EGFR، FLT-1، KDR، که گیرنده های فاکتور رشد هستند، در 30 روز آزمایش بسیار بیان شدند، به طور مشابه، فاکتورهای رشد HGF، IGF2 و VEGFA به طور قابل توجهی دراین سلول ها بالاتر بودند. مولکول های چسبندگی سلول CDH1 و CDH13 به طور قابل توجهی افزایش بیان داشتند. GADD45B که ژن هدف p53 است و در توقف رشد القا می شود، بسیاربیان داشت. از سوی دیگر، ژن هایی که کاهش بیان داشتند شامل ژن های تنظیم کننده چرخه سلولی و آپوپتوزمانند BIRC5، CCND1، CDKN2A، E2F1، LEF1، MSH2 و TERT بودند. آزمایش های مربوط به تغییرات در بیان برخی ژن های دیگر، که برای سرطان مهم است، نیز در حال انجام است. رفتار انواع سلول های سرطانی دیگر تحت همان شرایط کشت و اهمیت سلول های بنیادی سرطانی در فرایند تمایز سوالات دیگری است که باید پاسخ داده شود. در آینده، تمایز سلول های سرطانی در داخل بدن و در نهایت واداشتن آنها به رفتاری مشابه با "سلول های سالم" روش درمانی دیگری برای درمان سرطان است.
JOP. 2014 Sep 28;15(5):2789. doi: 10.6092/1590-8577/2789.
Can a cancer cell turn into a normal cell?
Aktaş RG.
Abstract
HepG2 cells, a human liver cancer cell line (hepatocellular carcinoma), are being considered as a future model for bioartificial liver studies. They have the ability to differentiate and demonstrate some features of normal liver cells. Our previous studies focused on examination of the morphological and functional properties of these cells under different extracellular environmental conditions. We have created a culture model that these cells demonstrate remarkable changes after 30days. These changes include an increase in the cytoplasmic organelles, formation of bile canaliculi, occurrence of junctional complexes between the adjacent cells, existence of microvilli on the apical surfaces, accumulation of glycogen particles in the cytoplasm, an increase at the density of albumin labeled areas and a rise at the Na-K ATPase level on cellular membranes. In addition to these changes, reproduction rate decreases which is another important difference between cancer cells and normal cells. All these changes demonstrate that these liver cancer cells have tendency to change their features and behave like "healthy-normal liver cells". In other words, they become "specialized" or "mature". These findings have made us think that if a cancer cell has ability to turn into a healthy cell again. The next step was to investigate the changes on the expression of 84 key genes involved in the progression of hepatocellular carcinoma. The genes in the array included those involved in DNA damage, cell growth, cell-cell adhesion, apoptosis, angiogenesis, epithelial to mesenchymal transition, proteolysis, and immune response. Specifically, EGFR, Flt-1, KDR, which are growth factor receptors, were highly expressed on 30th days of the experiment, Similarly, growth factors HGF, IGF2 and VEGFA were markedly higher in these cells. Cell adhesion molecules; CDH1 and CDH13 were significantly upregulated. GADD45B, which is a p53 target gene and known to get induced during growth arrest, was more expressed. On the other hand, the genes that were downregulated included cell cycle regulators and apoptosis genes, such as BIRC5, CCND1, CDKN2A, E2F1, LEF1, MSH2, and TERT. Experiments related with the changes on the expression of some other genes, which are important for carcinogenesis, are also in progress. Behaviors of other cancer cell types under the same cultural conditions and importance of cancer stem cells in differentiation process are other questions to be answered. In future, differentiation of cancer cells in vivo and finally making them behave like "healthy cells" might be another therapeutic approach for cancer treatment.
PMID: 25262743