Para ilmuwan membuat profil setiap sel dalam mengembangkan jaringan payudara dan membuat database web untuk membantu penelitian – Sains Terkini


Kanker payudara adalah salah satu kanker yang paling umum, dan beberapa bentuk termasuk yang paling sulit diobati. Berbagai jenis dan keterlibatan banyak sel yang berbeda membuat penargetan tumor seperti itu sulit. Sekarang, para peneliti Salk Institute telah menggunakan teknologi canggih untuk membuat profil setiap sel selama perkembangan payudara normal untuk memahami apa yang salah pada kanker.

Temuan tim, diterbitkan di Laporan Sel pada 8 Oktober 2019, dan berbagi dalam sumber daya online gratis, meletakkan dasar untuk memahami perkembangan payudara normal dan dapat mengarah pada strategi baru untuk mengatasi tumor.

"Untuk memahami apa yang salah pada kanker payudara, kita harus terlebih dahulu memahami bagaimana perkembangan normal bekerja," kata Geoffrey Wahl, seorang profesor di Laboratorium Ekspresi Gene dan penulis senior makalah ini. "Studi ini merupakan langkah besar ke arah itu, karena kami dapat membuat profil setiap sel selama perkembangan payudara. Kami berharap informasi ini menjadi sumber penghasil hipotesis yang berharga untuk komunitas kelenjar susu."

Jaringan payudara dewasa mengandung dua jenis sel utama, yang sering terlibat dalam kanker payudara: sel luminal dan sel basal. Sel-sel luminal melapisi saluran dan menghasilkan susu, sementara sel-sel basal di sekitarnya berkontraksi untuk mendorong susu keluar dari saluran. Para ilmuwan tertarik pada apa yang mendorong perubahan molekuler yang mengatur bagaimana, selama pengembangan, sel punca menjadi terspesialisasi dalam tipe sel ini. Secara khusus, mereka mempelajari bagaimana pengemasan DNA di dalam sel – yang disebut kromatin – berubah untuk memungkinkan gen tertentu menjadi dapat diakses atau tidak dapat diakses untuk mempengaruhi ekspresi gen dan perkembangan sel-sel ini.

"Kami berusaha mendapatkan peta molekuler sel-sel payudara yang sedang berkembang ini untuk lebih memahami bagaimana jaringan payudara terbentuk selama perkembangan dan dipertahankan selama masa dewasa," kata Christopher Dravis, seorang ilmuwan staf dan penulis pendamping pertama makalah ini.

"Dengan memeriksa perbedaan dalam aksesibilitas kromatin, kami bertujuan untuk memahami wilayah genom mana yang mempengaruhi transkripsi, proses yang melibatkan pembuatan RNA dari DNA, dan bagaimana hal itu mempengaruhi perkembangan sel," tambah Zhibo Ma, seorang rekan pascadoktoral dan penulis pendamping pertama dari kertas.

Untuk melakukan ini, para peneliti membandingkan jaringan payudara tikus pada orang dewasa dan perkembangan prenatal terlambat. Mereka menggunakan teknik profil sel tunggal untuk memisahkan sel-sel muda menjadi kelompok-kelompok dengan fitur seperti basal dan seperti luminal, berdasarkan aksesibilitas kromatin. Yang mengejutkan, tim menemukan bahwa setiap sel sudah siap menjadi sel basal atau sel luminal tepat sebelum kelahiran. Ini menunjukkan bahwa sel-sel dengan cepat mendapatkan kemampuan untuk mengkonversi ke dalam setiap tipe sel segera setelah lahir dengan perubahan yang sesuai dalam aksesibilitas kromatin dan isyarat molekuler yang memberikan instruksi. Perubahan abnormal dari proses ini dapat menyebabkan perkembangan tumor di kemudian hari. Tim terus menganalisis banyak fitur dari setiap sel yang sedang berkembang menggunakan bioinformatika dan pembelajaran mesin canggih untuk mengungkap gambaran kompleks perkembangan dan pematangan payudara.

Para ilmuwan Salk mengintegrasikan temuan mereka ke dalam basis data online gratis – yang sudah banyak diakses oleh para peneliti lain – dengan harapan dapat membantu studi tentang pertumbuhan sel, regulasi gen, dan faktor-faktor lain di berbagai jenis sel dan status perkembangan. Para penulis percaya bahwa database – yang memungkinkan untuk membandingkan antara aksesibilitas kromatin dan ekspresi gen selama perkembangan payudara normal, di antara komponen-komponen lain – dapat digunakan untuk mengembangkan teori baru tentang bagaimana sel-sel payudara tersesat dan berubah menjadi kanker.

"Tujuan saya selalu untuk membantu orang dengan kanker dan, dengan menyebarluaskan penelitian seluas dan secepat mungkin, kami berharap dapat mempercepat kemajuan penelitian dan pengembangan terapi," kata Wahl, yang memegang Daniel dan Martina Lewis Chair. "Studi ini telah memberi kita cara konkret untuk memahami langkah-langkah yang terlibat dalam pengembangan susu dan mengungkapkan kompleksitas yang tidak terbukti oleh sebagian besar metode lain. Kami senang berbagi ini dengan komunitas penelitian yang lebih luas."

Di masa depan, penulis berencana untuk menambahkan data dari titik waktu perkembangan yang lebih untuk mengembangkan lebih lanjut database tentang bagaimana kanker berkembang sehingga diharapkan mengarah pada terapi yang lebih efektif.

Penulis lain termasuk Chi-Yeh Chung, Gidsela Luna dan Rajshekhar R. Giraddi dari Salk bersama dengan Sebastian Preissl, Olivier Poirion, Xiaomeng Hou dan Bing Ren dari UC San Diego.

Pekerjaan ini didanai oleh Cancer Centre Core Grant (5 P30CA014195), Institut Kesehatan Nasional / Institut Kanker Nasional (R35CA197687 dan CA174430), Yayasan Susan G. Komen (SAC110036), Leona M. dan Harry B. Helmsley Charitable Trust. (2012-PG-MED002), Yayasan Penelitian Kanker Payudara (BCRF), Yayasan Freeberg, Yayasan Copley, Yayasan Riset William H. Isacoff MD untuk Kanker Gastrointestinal dan Institut Penelitian Kanker Ludwig.

Referensi:

Material disediakan oleh Institut Salk. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.