3डी में ट्यूमर की जटिलता का पता चला

शोधकर्ताओं के अनुसार, विस्तृत निष्कर्ष वैज्ञानिकों को ट्यूमर के मूल्यवान ब्लूप्रिंट प्रदान करते हैं जो चिकित्सा के नए तरीकों को जन्म दे सकते हैं और कैंसर जीव विज्ञान के क्षेत्र में एक नए युग की शुरूआत कर सकते हैं।

यह अध्ययन नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (एनआईएच) के राष्ट्रीय कैंसर संस्थान (एनसीआई) द्वारा वित्त पोषित एक शोध संघ, ह्यूमन ट्यूमर एटलस नेटवर्क के सदस्यों द्वारा पत्रिकाओं के नेचर सूट में 30 अक्टूबर को प्रकाशित 12 पत्रों के समूह का हिस्सा है। . नेचर में प्रकाशित 3डी विश्लेषण में स्तन, कोलोरेक्टल, अग्न्याशय, गुर्दे, गर्भाशय और पित्त नली के कैंसर के बारे में विस्तृत डेटा शामिल है।

कैंसर अनुसंधान के पिछले दशक को ट्यूमर के वातावरण में कोशिकाओं की गतिविधियों को समझने में जबरदस्त प्रगति द्वारा परिभाषित किया गया है – कैंसर स्वयं और इसकी सहायक कोशिकाएं, जिसमें एकल-कोशिका स्तर भी शामिल है। नया अध्ययन न केवल यह बताना शुरू करता है कि प्रत्येक कोशिका क्या कर रही है, बल्कि यह भी कि प्रत्येक कोशिका अक्षुण्ण ट्यूमर में कहाँ स्थित है और प्रत्येक अपनी पड़ोसी कोशिकाओं के साथ कैसे संपर्क करती है, चाहे वे कोशिकाएँ अगले दरवाजे पर हों, सड़क के नीचे हों या पूरी तरह से अलग हों अड़ोस-पड़ोस।

यह नई जानकारी वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद कर सकती है कि ट्यूमर कैसे फैलता है या उपचार प्रतिरोध विकसित करता है, चल रहे अध्ययन के कुछ गहन क्षेत्रों का नाम बताएं।

सह-वरिष्ठ लेखक ली डिंग, पीएचडी, डेविड इंग्लिश स्मिथ प्रोफेसर, ने कहा, “ट्यूमर के ये 3डी मानचित्र महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे अंततः हमें वह देखने देते हैं, जो अब तक हम केवल ट्यूमर संरचनाओं और उनकी जटिलता के बारे में अनुमान लगा पाए हैं।” दवा। “हम समझ गए कि कैंसर कोशिकाएं, प्रतिरक्षा कोशिकाएं और संरचनात्मक कोशिकाएं सभी ट्यूमर में मौजूद थीं, जो कभी-कभी कीमोथेरेपी और प्रतिरक्षा प्रणाली के हमले से कैंसर की रक्षा करती थीं, लेकिन अब हम वास्तव में उन युद्ध रेखाओं को देख सकते हैं। अब हमारे पास यह देखने की क्षमता है कि क्षेत्र कैसे हैं ट्यूमर 3डी स्पेस में भिन्न होता है और थेरेपी के जवाब में या जब ट्यूमर अन्य अंगों में फैलता है तो व्यवहार कैसे बदलता है, इन अध्ययनों ने भविष्य में कैंसर को समझने और इलाज करने के तरीके को बदलने की क्षमता के साथ कैंसर अनुसंधान में एक नया युग खोला है। “

अध्ययन का नेतृत्व डिंग ने किया है, जो बार्न्स-यहूदी अस्पताल और वाशू मेडिसिन स्थित साइटमैन कैंसर सेंटर के एक शोध सदस्य भी हैं; और उनके साथी सह-वरिष्ठ लेखक फेंग चेन, पीएचडी, मेडिसिन के प्रोफेसर; रयान सी. फील्ड्स, एमडी, किम और टिम एबरलीन प्रतिष्ठित प्रोफेसर; विलियम ई. गिलेंडर्स, एमडी, सर्जरी के प्रोफेसर, वाशू मेडिसिन के सभी; और प्रिंसटन विश्वविद्यालय के बेंजामिन जे. राफेल, पीएचडी।

ट्यूमर पड़ोस का 3डी संगठन

सामान्य तौर पर, शोधकर्ताओं ने पाया कि ट्यूमर में उच्च चयापचय गतिविधि होती है – यानी, वे अधिक ईंधन जलाते हैं – उनके कोर में और उनके किनारों पर अधिक प्रतिरक्षा प्रणाली गतिविधि होती है। उन्होंने यह भी पाया कि एक ट्यूमर में विभिन्न आनुवंशिक उत्परिवर्तन के साथ कई पड़ोस हो सकते हैं जो ट्यूमर के विकास को प्रेरित करते हैं। इन पड़ोसों की इस बात के लिए सराहना की जा रही है कि कैसे वे विभिन्न प्रकार के कैंसर में उपचार प्रतिक्रिया और प्रतिरोध का नेतृत्व करते हैं। इससे पता चलता है कि विभिन्न पड़ोस में प्रमुख उत्परिवर्तनों को संबोधित करने के लिए विभिन्न लक्षित उपचारों की आवश्यकता हो सकती है।

साइटमैन में मरीजों का इलाज करने वाले फील्ड्स ने कहा, “3डी कैंसर चयापचय की यह समझ हमारे वर्तमान उपचारों के काम करने के तरीके को प्रभावित करेगी, और कभी-कभी काम नहीं करती है, और कैंसर में नए उपचारों के विकास को बढ़ावा देगी।” “यह वास्तव में परिवर्तनकारी है।”

इसके अलावा, कुछ ट्यूमर पड़ोस में उच्च प्रतिरक्षा कोशिका गतिविधि हो सकती है – जिसे गर्म क्षेत्र के रूप में जाना जाता है। उसी ट्यूमर में तथाकथित ठंडे क्षेत्र भी हो सकते हैं जिनमें अधिक, यदि कोई हो, प्रतिरक्षा गतिविधि नहीं होती है। गर्म क्षेत्र आम तौर पर इम्यूनोथेरेपी के प्रति अच्छी प्रतिक्रिया देते हैं, लेकिन ठंडे क्षेत्र ऐसा नहीं करते हैं, संभवतः यह समझाने में मदद करता है कि क्यों कुछ ट्यूमर पहले इम्यूनोथेरेपी के प्रति प्रतिक्रियाशील दिखाई देते हैं और फिर प्रतिरोध विकसित करते हैं। यदि विभिन्न उत्परिवर्तन प्रोफाइल के साथ-साथ ठंडे और गर्म पड़ोस की पहचान की जा सकती है, तो यह उपचार रणनीतियों को डिजाइन करने की संभावना प्रस्तुत करता है जो एक ही ट्यूमर के भीतर सभी पड़ोस के खिलाफ प्रभावी हो सकता है।

शोधकर्ताओं – जिनमें सह-प्रथम लेखक, चिया-कुई (साइमन) मो और जिंगक्सियन (क्लारा) लियू शामिल हैं, दोनों डिंग की प्रयोगशाला में स्नातक छात्र हैं – ने यह भी पाया कि प्रतिरक्षा कोशिकाओं ने विभिन्न ट्यूमर में कितनी गहराई से घुसपैठ की थी और विभिन्न प्रतिरक्षा कहाँ थीं सेल प्रकार, जैसे कि टी कोशिकाएं या मैक्रोफेज, इकट्ठे होते हैं। कुछ मेटास्टैटिक ट्यूमर के नमूनों में कैंसर स्वस्थ ऊतकों पर आक्रमण जारी रखने के लिए प्रतिरक्षा कोशिका की सीमाओं को तोड़ता हुआ दिखाई दिया, जो शायद प्रतिरक्षा कोशिका थकावट नामक एक घटना को दर्शाता है, जिसमें प्रतिरक्षा प्रणाली एक आक्रामक कैंसर से अभिभूत हो जाती है और अब इसकी वृद्धि को रोक नहीं सकती है।

डिंग ने कहा, “अगर हम ट्यूमर के अंदर थकी हुई टी कोशिकाओं को देख सकते हैं, तो हम संभावित रूप से चेकपॉइंट अवरोधक या अन्य इम्यूनोथेरेपी के साथ उन टी कोशिकाओं को सक्रिय कर सकते हैं।” “लेकिन अगर हम उन्हें नहीं देखते हैं, तो हमें पता चल जाएगा कि कुछ इम्यूनोथेरेपी काम नहीं करेंगी। ये ट्यूमर मानचित्र हमें उपचार प्रतिरोध की भविष्यवाणी करने में मदद कर सकते हैं। हम पहले कभी ट्यूमर के बारे में इस तरह से बात करने में सक्षम नहीं हुए हैं – उस प्रतिरक्षा को देखने में सक्षम होने के नाते ट्यूमर में कोशिकाएं मौजूद हैं, जो उपचार के लिए उनका उपयोग करने के अवसरों का सुझाव देती हैं।”

वॉशयू मेडिसिन शोधकर्ताओं ने प्रकाशनों के इस पैकेज के हिस्से के रूप में दो और अध्ययनों का नेतृत्व किया। एक, नेचर कैंसर में दिखाई दे रहा है और डिंग और गिलेंडर्स के सह-नेतृत्व में, स्तन कैंसर का एक विस्तृत विश्लेषण प्रदान करता है, यह पहचानता है कि विभिन्न प्रकार के स्तन ट्यूमर विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं से कैसे उत्पन्न होते हैं। शोध दल ने यह भी पाया कि ट्रिपल-नेगेटिव स्तन कैंसर के रूप में जाने जाने वाले आक्रामक ट्यूमर में टी सेल की थकावट आम थी। स्तन कैंसर में “उत्पत्ति की कोशिका” और प्रतिरक्षा परिदृश्य का ज्ञान भविष्य की उपचार रणनीतियों का मार्गदर्शन करने में मदद कर सकता है।

दूसरा पेपर, जो नेचर मेथड्स में छप रहा है और वॉशयू मेडिसिन के डिंग और प्रिंसटन के राफेल के सह-नेतृत्व में है, ट्यूमर के 3डी विश्लेषण के लिए नए तरीकों का वर्णन करता है, जिसमें प्रकृति में दिखाई देने वाले छह ट्यूमर प्रकारों के अध्ययन में उपयोग किए जाने वाले तरीके भी शामिल हैं।