Nowe badania wyjaśniają, w jaki sposób komórki nowotworowe mogą ponownie przekształcić się w normalne komórki

Nawrót nowotworu to stosunkowo nowa koncepcja, w której komórki nowotworowe komórki nowotworowe są przekształcane z powrotem w normalne, niezłośliwe stany poprzez reaktywację procesów różnicowania. Niedawne badanie prowadzone przez naukowców z KAIST (Korea Advanced Institute of Science & Technology) wprowadziło strukturę obliczeniową o nazwie BENEIN (Boolean network inference and control), która wykorzystuje dane transkryptomu pojedynczej komórki do identyfikacji głównych regulatorów różnicowania i kontroli rewersji raka.

BENEIN stosuje modelowanie sieci Boole'a w celu wskazania krytycznych regulatorów ekspresji genów. Podczas testów na komórkach raka jelita grubego, struktura zidentyfikowała trzy kluczowe cele: MYB, HDAC2 i FOXA2. Jednoczesne hamowanie tych regulatorów skutecznie przekształciło komórki nowotworowe w normalne enterocyty, co potwierdzono zarówno w eksperymentach in vitro, jak i in vivo. Odkrycia te otwierają drogę do potencjalnie bezpieczniejszych, bardziej ukierunkowanych terapii przeciwnowotworowych.

Model obliczeniowy nie tylko podkreśla dynamikę regulacyjną, ale także pomaga w projektowaniu interwencji. Symulując odpowiedzi sieci genów, BENEIN ujawnił, że zakłócenie MYB, HDAC2 i FOXA2 zmieniło ekspresję genów komórek nowotworowych, zahamowało proliferację i indukowało różnicowanie. Modele zwierzęce potwierdziły ponadto znaczne zmniejszenie wzrostu guza, gdy te regulatory zostały wyciszone.

Poza rakiem jelita grubego, badanie wskazuje również na wszechstronność BENEIN. Jego zastosowanie w różnych tkankach wykazało jego zdolność do adaptacji i identyfikacji regulatorów w różnych systemach biologicznych. Podczas gdy bariery techniczne i mutacje specyficzne dla raka są nadal poważnymi wyzwaniami, ramy te stanowią podstawę do rozwoju medycyny precyzyjnej.

Jest to solidny dowód na to, w jaki sposób BENEIN może na nowo zdefiniować strategie leczenia raka, ponieważ przenosi nacisk z samego kontrolowania złośliwości na aktywne jej odwracanie poprzez przywrócenie normalnej funkcji komórkowej.