سیستم های سه بعدی کشت سلول که تعیین کننده های رشد توموری را در کشف اهداف سرطانی مدل سازی می کنند

13 صفحه فایل pdf مقاله و 20 صفحه فایل word ترجمه 

مقدمه

سرطان، یک بیماری پیچیده است که به وسیله ی مجموعه ی متنوعی از جهش های مسبب اکتساب عملکرد اونکوژن ها و از دست رفتن عملکرد سرکوب کننده های توموری و همچنین عوامل سیستمی و موضعی که از شرایط محیطی خط می گیرند، ایجاد می شود. مجموعه های مختلفی از ژن های سرطان، در انواع مختلف سرطان، دچار جهش می شوند. این جهش ها، سبب مشخصات و فنوتیپ های متفاوت حالت بدخیم در زمینه ی یک بافت توموری پیچیده، که سلول های نئوپلاستی، همراه با انواع بسیاری دیگر از سلول ها مثل سلول های اندوتلیال، فیبروبلاست ها و سلول های ایمنی در آن­جا حاضر هستند، می شوند.

این واقعیت که با وجود پیشرفت های مهم اخیر، که سبب توسعه ی داروهای ضد سرطانی هدفمند مثل imatinib، trastuzumab، crizotinib و vemurafenib شده اند، فعالیت این داروها مهار می شود، بر اهمیت درنظرگرفتن زمینه های زیست ­شناسی سلولی و ناهمگونی فنوتیپی در هنگام فرآیند چند مرحله ای تکوین تومور انسانی، تأکید می کند. مهار این داروها، عمدتا به دلیل تداخلات پیام رسانی ذاتی سلولی سرطانی و میانکنش های غیرذاتی با دیگر انواع سلولی و همچنین، اجزاء گوناگون ریزمحیط توموری، می باشد. با وجود تشحیص فزاینده ی جهش های عودکننده در سرطان های مختلف، با سرعتی مهیج، از طریق به کارگیری نسل جدید توالی یابی DNA و یک انبار جدید و کامل از اهداف بالقوه برای توسعه ی درمان های سرطان که از این تلاش ها حاصل شده است، هنوز، دانش ما، در رابطه با مدارهای پیام رسانی بین و درون سلولی بین و درون انواع سلولی مختلف تشکیل دهنده ی یک تومور، اندک است. به علاوه، مسیرهای تنظیمی پیچیده ی ایجاد شده به وسیله ی جمعیت های سلولی مختلف، تحت تأثیر پارامترهای شیب دار فیزیکی و شیمیایی که همراه باهم، در ایجاد نواحی مختلف درون تومور و به تبع آن، ناهمگونی فنوتیپی، سهیم هستند، نیز، قرار می گیرد. روشن شدن همه ی این ارتباطات، برای رسیدن به هدف پزشکی خصوصی سازی شده ی متأثر از فنوتیپ سرطان[1]، ضروری است.  

توسعه و به کارگیری مدل های کشت سلولی سه بعدی (3D) پیشرفته ی واجد چندین نوع مختلف سلولی، نه تنها یک رویکرد جذاب برای کشف رموز جنبه های کلیدی خاص پیام رسانی درون و بین سلولی می باشد، بلکه امکان فهم دخالت دلایل غیر ژنتیکی در زمینه ی ژنتیکی و اپی ژنتیکی جمعیت های مختلف سلول های سرطانی را نیز فرآهم می آورد. سیستم های کشت سلولی سه بعدی (3D)، از طریق شبیه سازی دقیق تر ناهمگونی پیچیده ی سلولی و همچنین، میانکنش ها و شرایط ریزمحیط توموری، بر بسیاری از محدودیت های مدل های کشت سلولی تک لایه ی دو بعدی (2D) سنتی، غلبه می کنند. همچنین، ممکن است، این مدل ها، سبب تسهیل مطالعات سازوکاری دقیق روی روی­دادهای بازبرنامه­ریزی سلولی و مولکولی، که در انواع سلولی مختلف، در هنگام رشد در یک سیستم کشت 3D، صورت می گیرد، شوند و فرصت هایی را برای کشف گره های جدید در شبکه های پیام رسانی بین و درون سلولی و تأیید اهداف مولکولی، در توسعه ی دارویی، فرآهم آورند.

در این مقاله، عوامل شیمیایی، فیزیکی و زیست شناختی مختلف در تومورهای انسانی، که برای توسعه ی سیستم های چندسلولی مدل کشت سلولی سه بعدی (3D)، به منظور پژوهش تفسیری سرطان، و به کارگیری این سیستم ها در کشف دارو، باید در نظر گرفته شوند، مرور خواهند شد.