به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول‌های سرطانی، به‌ویژه سلول‌های بنیادی سرطانی (CSCs)، ویژگی‌های مولکولی زیادی را با سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) به اشتراک می‌گذارند که امکان اشتقاق سلول‌های سرطانی پرتوان القایی را با برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های بدخیم فراهم می‌کند. برعکس، iPSC های معمولی را می‌توان با کمک اجزای ریزمحیط تومور و دستکاری ژنتیکی به سلول‌های بنیادی سرطانی تبدیل کرد. این مدل‌های CSC را می‌توان در مطالعات شروع و پیشرفت انکوژنیک، درک مقاومت دارویی، و توسعه استراتژی‌های درمانی جدید مورد استفاده قرار داد. این بررسی نقش عوامل پرتوانی را در تکثیر، تومورزایی و مقاومت درمانی سلول‌های سرطانی خلاصه می‌کند. روش‌های مختلف برای به دست آوردن مدل‌های CSC مشتق از iPSC با تأکید بر رویکردهای مبتنی بر نوردهی توصیف شده‌اند. کشت در محیط‌های شرطی شده با سلول سرطانی یا کشت همزمان با سلول‌های سرطانی می‌تواند iPSC های طبیعی را به سلول‌های بنیادی سرطانی تبدیل کند و به بررسی فرآیندهای انکوژن کمک کند. 

ویژگی‌های مولکولی مشترک بین iPSC ها و سلول‌های سرطانی
کاربرد فناوری iPSC در تحقیقات سرطان از میزان بالایی از ویژگی‌های مولکولی مشترک بین iPSCها و سلول‌های سرطانی بهره می‌برد. این بخش علائم موازی مولکولی و مسیرهای سیگنالی که معمولاً بین iPSCها و سلول‌های سرطانی آشکار می‌شوند را بررسی می‌کند.

نقش چهار عامل القا کننده پرتوانی در سلول‌های سرطانی
فاکتور رونویسی 4 اتصال به اکتامر (Oct4)، همچنین به عنوان Oct3 یا POU5F1 (دامنه POU، کلاس 5، فاکتور رونویسی 1) شناخته می‌شود، یک تنظیم کننده برجسته در القا و حفظ پرتوانی سلولی است و قادر به برنامه ریزی مجدد سلول‌های بنیادی عصبی به پرتوانی است. بیان بیش از حد Oct4، اگرچه شرایطی است، اما با تومورزایی در سلول‌های سرطان معده و آدنوکارسینوم ریه مرتبط است.

نقش عوامل کمکی مرتبط با پرتوانی در سلول‌های سرطانی
علیرغم اینکه نانوگ با Klf4 مرتبط است، که دارای خواص سرکوب کننده تومور است، نانوگ با ارتقای رشد تومور در سرطان پستان و همچنین مقاومت شیمیایی و ظرفیت بازسازی در سرطان پروستات مرتبط است. همچنین مشاهده شده است که در اعتشاش سلولی ناشی از هیپوکسی سرطآن‌های پروستات و پانکراس بیش از حد بیان می‌شود.

سلول‌های بنیادی سرطانی
سلول‌های بنیادی سرطانی (CSCs) زیرمجموعه کوچکی از سلول‌های درون تومور را تشکیل می‌دهند که توانایی خود تجدید، تمایز، و شروع تشکیل تومور را پس از پیوند به میزبان حیوان نشان می‌دهند. آن‌ها همچنین بیان بالاتری از پمپ‌های جریان دارو و فعالیت ترمیم DNA بالا را نشان می‌دهند. این ویژگی‌ها CSC ها را به عنوان عوامل اولیه مقاومت در برابر شیمی درمانی و رادیوتراپی و همچنین عود و برگشت سرطان نشان می‌دهد.

نظریه‌های منشا سلول‌های بنیادی سرطانی
منشا مفهوم CSC را می‌توان به سال 1875 ردیابی کرد، زمانی که محققان تئوری «استراحت جنینی» را پیشنهاد کردند، که نشان می‌دهد رشد سرطانی ممکن است از سلول‌های جنینی باقی‌مانده که پس از تکامل باقی می‌مانند و تا زمان فعال شدن غیرفعال باقی می‌مانند، ایجاد شود. شناسایی مدرن اولیه CSC ها از طریق زیرجمعیت CD34+/CD38- از سلول‌های بدخیم که از لوسمی میلوئید حاد انسانی (AML) جدا شده بودند، رخ داد.

پلاستیسیته سلولی در سلول‌های سرطانی
انعطاف پذیری سلول سرطانی یک مفهوم اساسی از مدل تصادفی با منشاء CSC است و امکان کسب ویژگی‌های سلول‌های بنیادی توسط سلول‌های سرطانی حجیم را فراهم می‌کند. در سال 2013، محققان نشان دادند که بیان شرطی KrasG12D انکوژن در سلول‌های غیر بنیادی موش منجر به ظهور ویژگی‌های ساقه و پتانسیل متاستاتیک می‌شود. تجزیه و تحلیل بعدی c-Myc را به عنوان یک عامل تعیین کننده در تبدیل سلول‌های بیان کننده KrasG12D نشان داد. محققان دیگر در حمایت بیشتر از این ایده ارتباط مثبتی بین سیگنال دهی NF-kB و مسیر Wnt که باعث تمایز زدایی سلول‌های سرطانی روده بزرگ می‌شود، نشان دادند. اخیراً، بیان بیش از حد BIRC3 با افزایش خود نوسازی و حفظ ساقه در رده‌های سلولی گلیوبلاستوما و سلول‌های گلیوبلاستوما مشتق از بیمار مرتبط شده است.

استخراج سلول‌های بنیادی سرطانی از iPSCها
تبدیل iPSCها به سلول‌های بنیادی سرطانی را می توان از طریق دستکاری ژنتیکی iPSCها به دست آورد. با توجه به اثر کشنده برخی جهش‌های انکوژنیک بر روی iPSCها، سیستم‌های بیان ژن القایی به طور گسترده برای به دست آوردن سلول‌های پیش ساز با ویژگی‌های CSC استفاده می‌شوند. 

برنامه ریزی مجدد سلول‌های سرطانی برای به دست آوردن سلول‌های بنیادی سرطانی
با ظهور فناوری iPSC، امکان تبدیل سلول‌های سوماتیک مشتق شده از بیمار با جهش ژرمین مستعد سرطان به iPSC برای مدل سازی بیماری و ارزیابی درمانی وجود دارد. فراتر از این اهداف، تمایز زدایی مستقیم سلول‌های بدخیم می‌تواند سلول‌های شبه CSC را برای تحقیقات سرطان تولید کند. برنامه‌ریزی مجدد مستقیم سلول‌های سرطانی توده‌ای غیربنیادی به سلول‌های شبه CSC می‌تواند از طریق ترانسفکشن ژن‌های کدکننده پروتئین محرک CSC یا ژن‌های مرتبط با پرتوانی اتفاق بیفتد، که در این بخش به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. یک روش جایگزین برای برنامه‌ریزی مجدد مستقیم از رویکردهای مبتنی بر قرار گرفتن در معرض برای هدایت تشکیل CSC توسط سلول‌های سرطانی استفاده می‌کند.

تومورزایی و پتانسیل ارتقای تومور سایر سلول‌های مشتق شده از iPSC
در مدل آدنوکارسینوم مجرای پانکراس (PDAC) در شرایط آزمایشگاهی، سلول‌های ستاره‌ای مشتق از iPSC با ارگانوئیدهای مشتق شده از بیمار یا سلول‌های سرطانی برای تقلید از استرومای تومور کشت داده شدند. سلول‌های ستاره‌ای باعث رشد برخی ارگانوئیدها و سلول‌ها شدند، اما نه همه آن‌ها. مشاهدات نشان می‌دهد که رشد سلول‌های سرطانی به ویژگی‌های تومور اصلی بستگی دارد و به‌طور متفاوتی تحت تأثیر یک نوع سلول استرومایی خاص قرار می‌گیرد. انبوهی از گزارش‌ها، تولید، کاربرد و قابلیت استفاده کلی سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از iPSC (iMSCs) را برای بازسازی بافت، درمان سرطان و درمان بیماری‌های مرتبط با ایمنی شرح داده‌اند.
سلول‌های بنیادی سرطان پرتوان القایی (iPSCs) با ارائه منبعی قوی از مدل‌های سرطان آزمایشگاهی برای مطالعه شروع سرطان، پیشرفت، متاستاز و آسیب‌پذیری‌های درمانی، به میزان قابل توجهی به درک تحقیقات سرطان افزوده‌اند. شباهت‌های چشمگیر آن‌ها با سلول‌های سرطانی در سطوح مولکولی، ظرفیت تکثیر بالا، و قدرت تشکیل تومور، استفاده مستقیم‌تر از iPSCها را در حوزه تحقیقاتی خاص تحریک کرده است. مدل سلول‌های بنیادی تکثیر سرطان بر حضور و نقش فعال سلول‌های بنیادی سرطانی (CSCs) در پیشرفت تومور بدخیم و مقاومت درمانی تاکید دارد. بنابراین، ویژگی‌های "ساقه" مشترک بین CSC ها و iPSC ها به شناسایی پتانسیل تومورزایی خطوط مختلف iPSC کمک می‌کند. علاوه بر این، رفتار شبه CSC iPSCها در پاسخ به اجزای ریزمحیط تومور (TME) و برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های سرطانی برای به دست آوردن سلول‌های شبه CSC، زمینه‌های مورد علاقه تحقیقاتی رو به رشد را نشان می‌دهد.
پایان مطلب/.