Bilim insanları ölümcül beyin kanserinin gizli zayıflığını keşfetti

Tedavisi zor olan beyin kanseri glioblastoma yayıldıkça kişinin zihinsel yetilerini çalıyor, ancak tümörün beyindeki komşu ağlara sızma konusundaki sinsi yeteneği de onun sonunu getirebilir.

UC San Francisco'daki bilim insanları, bu ölümcül tümörlerdeki nöral aktivitenin çevredeki beyin dokusundaki bağlantıları yeniden yapılandırarak hastalıkla ilişkili bilişsel gerilemeye neden olabileceğini ve nöbetleri önlemek için yaygın olarak kullanılan gabapentin ilacının glioblastomlu farelerde bu büyümeye neden olan aktiviteyi engelleyebileceğini keşfetti.

Nature dergisinde yayınlanan bulgular, en modern ve sofistike kanser ilaçlarına bile meydan okuyan bir hastalıkla ilgili araştırmalar için umut verici yeni bir yön sağlıyor.

Doktora sonrası araştırmacı Saritha Krishna ile birlikte çalışmaya liderlik eden beyin cerrahı Shawn Hervey-Jumper, şu sözleri söyledi:

- Glioblastoma'nın bir galibiyete ihtiyacı var. Bu çalışma, bu hastalar için bütün bir tedavi olanakları dünyasının ve beyin kanseri hakkında yeni bir düşünce tarzının kapısını açıyor.

Hervey Jumper çalışmasına başladığında, bilim insanları beyin tümörlerinin pozitif geri besleme döngüsüyle beslendiğini yeni keşfetmişlerdi. Bu döngü, kanser hücrelerinin nörotransmitter görevi görebilecek maddeler üretmesiyle başlıyor. Bu "ekstra" nörotransmitter kaynağı, nöronları hiperaktif olmaya teşvik eder ve bu da kanser hücrelerinin büyümesini uyarır.

Fareler ve beyin organoidleri (petri kaplarında yetiştirilen insan kök hücrelerinden türetilen küçük nöron demetleri) üzerinde daha önce yapılan çalışmalara dayanan Hervey Jumper, beyin kanserinde geri bildirim döngüsünün insan davranışı ve bilişi için ne anlama geldiğine odaklandı.

Ekip, glioblastoma nedeniyle ameliyat olmayı bekleyen ve tümörleri konuşmayı kontrol eden beyin bölgesine sızmış olan gönüllüleri işe aldı. Tümörü ameliyat etmeden hemen önce Hervey Jumper konuşma bölgesinin yüzeyine küçük elektrotlardan oluşan bir ızgara yerleştirdi, gönüllülere resimler gösterdi ve gördüklerini isimlendirmelerini istedi.

Araştırma ekibi daha sonra sonuçları aynı katılımcılardan alınan beynin normal görünen tümörsüz bölgeleriyle karşılaştırdı. Tümörün sızdığı beyin bölgelerinin, gördüklerini tanımlama çabasında daha geniş bir sinirsel beyin ağı kullandığını buldular.

HÜCRELER ARASI BİR KONUŞMA OLARAK KANSER

Hervey-Jumper bunu beynin o bölgesindeki bilgi işleme gücünün azalmasına bağlıyor. Bunu, müziğin çalışmasını sağlayan şeyin müzisyenlerin senkronize bir şekilde çalması olduğu bir orkestraya benzetiyor.

Çelloları ve nefesli çalgıları kaybederseniz, kalan oyuncular parçayı başka türlü taşıyabilecekleri şekilde taşıyamazlar" dedi. Tümöre bağlı beyin hücreleri o kadar hasar görmüştür ki, eskiden daha küçük bir alan tarafından kontrol edilen görevleri yerine getirmek için daha uzaklardan başkalarının işe alınması gerekir.

Çalışma, bilim insanlarının düşündüğü gibi iltihaplanma ve tümör büyümesinden kaynaklanan baskıdan ziyade, beyin kanseriyle ilişkili bilişsel gerilemeye neden olan şeyin hücreler arasındaki bu etkileşim olduğunu gösteriyor.

Hervey Jumper, şu ifadeleri kullandı:

- Bir beyin tümörü orada öylece oturup ölmüyor," dedi. "Sinir sistemi tarafından düzenleniyor. Etrafındaki hücrelerle konuşmalar yapıyor ve beyin devrelerine aktif olarak entegre olarak davranış biçimlerini yeniden şekillendiriyor

"KANSER HAKKINDA HİÇ BU ŞEKİLDE DÜŞÜNMEMİŞTİK"

Araştırmacılar tümörlerin beyin ağlarından faydalandığını biliyordu. Bu yüzden, beyindeki aşırı elektriksel aktiviteyi azaltarak nöbetleri kontrol eden gabapentine yöneldiler ve bunu insan glioblastoma hücreleri aşılanmış farelerde test ettiler.

Krishna, şu sözleri söyledi:

- Gabapentin aslında tümörün büyümesini engelledi. Bu bizi gabapentinin diğer glioblastoma tedavileriyle birleştirilmesinin hastalarda gördüğümüz bilişsel gerilemenin bir kısmını engelleyebileceği ve belki de yaşamlarını uzatabileceği konusunda umutlandırıyor.

Bulgular muhtemelen omurga kanserleri gibi diğer nöral kanserlere de yansıyacak ve beynin birçok kanserde neden ilk metastaz bölgesi olduğunu açıklamaya yardımcı olabilir.

Hervey Jumper, çalışmanın kanser uzmanlarını, glioblastomdaki pozitif geri besleme döngüsü gibi hücreler arasındaki iletişim ağlarını, genetik ve immünolojik yaklaşımların yanı sıra tedaviler için potansiyel hedefler olarak görmeye teşvik ettiğini söyledi.

Hervey Jumper, şu sözleri söyledi:

- Kanserler hakkında daha önce bu şekilde düşünmemiştik. Kanser hücreleri ile sağlıklı beyin hücreleri arasında bir iletişim olduğu fikri bir paradigma değişikliğidir.

Kaynak: nature.com,  herveyjumperlab.ucsf.edu