यहां तक कि कोशिकाएं भी सहकर्मी दबाव का अनुभव करती हैं।
वैज्ञानिकों ने लंबे समय से बीमारी के बारे में अधिक जानने के लिए कैंसर कोशिकाओं के INS और बाहरी लोगों का अध्ययन किया है, लेकिन वे तेजी से यह पा रहे हैं कि कैंसर कोशिकाओं के पास गैर -संकेंद्रित कोशिकाएं एक ट्यूमर के प्रक्षेपवक्र पर एक शक्तिशाली प्रभाव डालती हैं।
स्टैनफोर्ड मेडिसिन डिपार्टमेंट ऑफ बायोमेडिकल डेटा साइंस के अध्यक्ष सिल्विया प्लेवराइटिस ने कहा, “ट्यूमर में सभी कोशिकाएं कैंसर कोशिकाएं नहीं हैं – वे हमेशा सबसे प्रमुख सेल प्रकार भी नहीं हैं।” “कई अन्य सेल प्रकार हैं जो ट्यूमर का समर्थन करते हैं।”
कोशिकाओं के स्थानों और इंटरैक्शन की पूरी तस्वीर को बेहतर ढंग से पकड़ने के लिए, प्लीवाइटिस और शोधकर्ताओं की एक टीम ने कुछ ऐसा विकसित किया है जिसे वे “कोलोकैटोम” कहते हैं, (उच्चारण सह-प्रेम-ओएमई)। नामकरण के बाद मॉडलिंग जो मानव जीव विज्ञान के अणुओं और पहलुओं के अन्य वर्गों का वर्णन करती है (जीन के बारे में सामूहिक जानकारी को जीनोम कहा जाता है; प्रोटीन, प्रोटीन; मेटाबोलाइट्स, मेटाबोलोम, आदि) कोलोकैटोम दस्तावेज अपने पड़ोसियों पर घातक कोशिकाओं के विवरणों का दस्तावेज है – वे कोशिकाएं क्या हैं और उनमें से कई मौजूद हैं।
“हम इतने लंबे समय से कैंसर कोशिकाओं का अध्ययन कर रहे हैं, लेकिन तस्वीर अभी भी अधूरी है,” बायोमेडिकल डेटा साइंस के प्रशिक्षक, पीएचडी गिना बुचर्ड ने कहा। “ट्यूमर जीव विज्ञान को समझना केवल कैंसर कोशिकाओं के बारे में नहीं है; एक संपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र है जिसका अध्ययन करने की आवश्यकता है। कैंसर कोशिकाओं को जीवित रहने, प्रतिरोध करने, पनपने और यहां तक कि कभी -कभी मरने के लिए मदद की आवश्यकता होती है।”
निष्कर्षों का वर्णन करते हुए एक अध्ययन में प्रकाशित किया गया था प्रकृति संचार पिछला महीना। बुचर्ड प्रमुख लेखक हैं, और प्लेविराइटिस वरिष्ठ लेखक हैं।
मानचित्रण प्रभाव
कैंसर कोशिकाएं आश्चर्यजनक रूप से उनके परिवेश पर निर्भर हैं। ट्यूमर के आसपास के गैर -संकीर्ण कोशिकाओं के स्थान, प्रकार और मात्रा के आधार पर, कोशिकाओं का व्यवहार बदल सकता है, चाहे तेजी से विकास के माध्यम से, दवाओं के लिए संवेदनशीलता में कमी या सेल चयापचय को बढ़ाएं।
बाउचर्ड ने कहा, “हम जो प्रश्न पूछ रहे हैं, वे बहुत सरल हैं। हम यह जानना चाहते हैं कि पड़ोसी प्रत्येक सेल के लिए कौन हैं। कौन किससे पसंद करता है? कौन किसके लिए पसंद नहीं करता है? एक दूसरे को आकर्षित करने वाली कोशिकाओं को “कोलोकलाइज़िंग” के रूप में वर्णित किया जाता है, जबकि जो एक दूसरे को “एंटी-कोलोकलाइज़ेशन” के रूप में दिखाते हैं। उन colocalizations तब कैंसर की स्थिति से जुड़े होते हैं – आक्रामक, प्रतिरोधी, दवाओं के लिए अतिसंवेदनशील – और कोलोकैटोम में लॉग इन।
टीम ने प्रयोगशाला में फेफड़े के कैंसर के प्रयोगात्मक मॉडल विकसित किए, फिर उन्हें विश्लेषण करने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग किया, गैर -संकेंद्रित कोशिकाओं की पहचान की और वे ट्यूमर कोशिकाओं के भीतर और उसके आसपास कैसे आयोजित किए। फिर उन्होंने रोगी ट्यूमर बायोप्सी से उन लोगों के साथ colocalizations की तुलना की। सैकड़ों सेल कॉन्फ़िगरेशन की मैपिंग के बाद, उन्होंने पुष्टि की कि प्राथमिक रोगी ट्यूमर में अधिकांश colocalizations प्रयोगात्मक मॉडल में देखे जाते हैं। (यह ओवरलैप महत्वपूर्ण है, बुचर्ड ने कहा। इसका मतलब है कि मॉडल एक मूल्यवान और सटीक प्रतिनिधित्व हैं जो किसी ऐसे व्यक्ति में हो रहा है, जिसे फेफड़ों का कैंसर है।)
प्लेवराइटिस और अन्य लोगों द्वारा पिछले शोध ने फाइब्रोब्लास्ट और कैंसर कोशिकाओं के बीच मजबूत बातचीत दिखाई, लेकिन वास्तव में कैंसर कोशिकाओं के साथ फाइब्रोब्लास्ट कैसे बातचीत करते हैं, यह स्पष्ट नहीं है। एक प्रयोग में, प्लेवराइटिस ने दिखाया कि फेफड़ों के कैंसर की कोशिकाएं तब मर जाती हैं जब एक प्रकार की एंटी-ट्यूमर दवा के साथ डुबोया जाता है जो कोशिका वृद्धि को बढ़ाता है। लेकिन फाइब्रोब्लास्ट्स को मिश्रण में फेंक दें, और पूरे परिदृश्य में बदलाव – शाब्दिक रूप से। प्लेवराइटिस ने उपचारित ट्यूमर मॉडल को मैप किया और देखा कि उपचार के बाद, कैंसर कोशिकाओं और फाइब्रोब्लास्ट को आम तौर पर एक ही मात्रा में बरकरार रखा गया था। लेकिन उन्होंने खुद को फिर से व्यवस्थित किया था।
स्कूल ऑफ मेडिसिन में विलियम एम। ह्यूम के प्रोफेसर प्लेविराइटिस ने कहा, “उस स्थानिक पुनर्गठन ने ड्रग-प्रतिरोध को जन्म दिया है।” “यह कमरे में फर्नीचर को बदलने जैसा था, फिर निकास को अवरुद्ध कर दिया गया।”
नए लीड का पीछा करना
जैसा कि टीम उपचारित और अनुपचारित ट्यूमर के स्थानिक मानचित्रों को लॉग करना जारी रखती है, वे अधिक कॉन्फ़िगरेशन को अनलॉक करने की उम्मीद करते हैं जो डॉक्टरों को इस बात पर मदद करते हैं कि कुछ कैंसर उपचार के बाद क्यों बने रहते हैं। आदर्श रूप से, शोधकर्ताओं ने कहा, कोलोकैटोम यह जानकारी प्रदान कर सकता है कि रोगी के कैंसर के उपचार का मार्गदर्शन करता है: यदि एक विशिष्ट कोलोकलाइज़ेशन एक सामान्य दवा के लिए प्रतिरोध को स्वीकार करता है, उदाहरण के लिए, चिकित्सक दूसरे की खोज कर सकते हैं जो काम करने का एक बेहतर मौका हो सकता है। उन्हें यह भी उम्मीद है कि Colocalization मानचित्र कैंसर जीव विज्ञान के पहलुओं का वर्णन करने के लिए परीक्षण योग्य परिकल्पना उत्पन्न करेंगे जो अस्पष्ट हैं।
जैसा कि वे अधिक डेटा एकत्र करते हैं, टीम ने विशिष्ट स्थानिक रूपांकनों की पहचान करने और विभिन्न प्रकार के कैंसर के लिए विभिन्न सेल राज्यों के अनुरूप मानचित्रों के कैटलॉग बनाने के लिए एआई को नियोजित करने की योजना बनाई है। “तब हम यह देखना शुरू कर सकते हैं कि क्या कुछ स्थानिक रूपांकनों को कैंसर के प्रकारों के बीच साझा किया जाता है, भले ही वे शरीर में उत्पन्न हों। यह ट्यूमर के व्यवहार के सार्वभौमिक नियमों को प्रकट कर सकता है और अधिक व्यापक रूप से प्रभावी उपचारों के डिजाइन का मार्गदर्शन कर सकता है,” प्लेवराइटिस ने कहा। “यह कुछ ऐसा है जिसके बारे में मैं वास्तव में उत्साहित हूं।”
ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता ने इस शोध में योगदान दिया।
इस अध्ययन को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (अनुदान R25CA180993, U54CA274511 और K99CA255586) और लेस फोंड्स डे रेचेरचे डु क्यूबेक द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
स्टैनफोर्ड के बायोमेडिकल डेटा साइंसेज के विभाग ने भी काम का समर्थन किया।
