Caltech araştırmacıları, hücrelerin hızlı bölünmesinin her zaman kanser riskini artırmadığını; bazı koşullarda tam tersine dokunun hatalı hücreleri daha agresif biçimde ayıklamasını sağlayarak koruyucu olabileceğini gösteren yeni bir model geliştirdi. Ay denizanalarıyla yapılan deneyler, bu şaşırtıcı “biyolojik düzeltme okuması” mekanizmasını destekledi.
Kanserin temel kabullerinden birine yeni bakış
Kanser biyolojisindeki en temel kabullerden biri, hücre ne kadar sık bölünürse mutasyon birikme riskinin de o kadar arttığıdır. Kolon ve deri gibi hızlı yenilenen dokularda kanser görülme sıklığının yüksek olması bu görüşle uyumludur. Ancak Caltech araştırmacılarının matematiksel modeli, bu ilişkinin her durumda doğrusal olmayabileceğini ortaya koydu.
Eski Caltech doktora öğrencisi Dr. Anish Sarma, hücre çoğalması, mutasyon ve hücre ölümü arasındaki dengeyi modelledi. Modelin beklenmedik sonucu şuydu: Yüksek hücre çoğalma hızı bazı koşullarda neoplazi riskini azaltabiliyordu. Araştırmacılar bunu, fazla hücre üreten dokunun “şüpheli” hücreleri daha kolay feda edip yenileriyle değiştirebilmesine bağladı.
“Proofreading”: Dokunun kendi kalite kontrol sistemi
Ekip bu mekanizmayı “proofreading”, yani düzeltme okuması ya da kalite kontrol olarak tanımlıyor. Bir doku ihtiyacından biraz daha fazla yeni hücre üretebiliyorsa, küçük bir bozukluk belirtisi taşıyan hücreleri ortadan kaldırma konusunda daha seçici davranabiliyor. Model, hatalı hücreleri ayıklama eğilimi çok küçük olsa bile bu sürecin uzun vadede etkili olabileceğini gösterdi.
Daha da şaşırtıcı olan, hücre çoğalmasının yapay olarak azaltıldığı modelde mutasyonların birikerek neoplaziye giden yolu hızlandırabilmesiydi. Bu, “daha az bölünme her zaman daha az kanser demektir” şeklindeki basit yorumun her biyolojik sistem için geçerli olmayabileceğini düşündürüyor.
Neden ay denizanası?
Matematiksel sonucu sınamak için ekip, kansere karşı olağanüstü dirençli olduğu bilinen ay denizanasına (Aurelia aurita) yöneldi. Bu canlılar kanserojenlere maruz kaldıklarında bile nadiren tümör geliştiriyor ve yaralanmalardan sonra yoğun hücre çoğalmasıyla dokularını yenileyebiliyor.
Deneylerde önce normal denizanalarının kanserojen maruziyetine rağmen anormal büyüme geliştirmediği doğrulandı. Ardından hücrelerin programlı ölüm mekanizması olan apoptoz engellendiğinde, kanserojen maruziyeti neoplaziye yol açtı. Hücre çoğalması engellendiğinde de benzer şekilde anormal büyümeler ortaya çıktı. Çoğalma yeteneği yeniden sağlandığında ise neoplazi gelişmedi.
İnsan dokularına uygulanabilir mi?
Caltech ekibi, hücre çoğalması ve apoptozun bütün hayvan dokularında temel bakım mekanizmaları olması nedeniyle benzer bir kalite kontrol sisteminin insan dokularında da bulunabileceğini düşünüyor. Ancak bu aşamada çalışma insanlarda yeni bir tedavi kanıtlamıyor; model ve denizanası deneyleri yeni bir biyolojik hipotez ortaya koyuyor.
Eğer mekanizma insanlarda doğrulanırsa, kanser gelişimi yalnızca “mutasyon birikmesi” olarak değil, dokunun hatalı hücreleri ayıklama kapasitesinin yetersiz kalması olarak da ele alınabilir. Bu bakış açısı özellikle çocukluk çağı kanserleri açısından ilgi çekici. Çocuklarda hücrelerin onlarca yıl boyunca mutasyon biriktirmesine yetecek zaman olmadığı halde bazı kanserlerin nasıl geliştiği, klasik modellerin açıklamakta zorlandığı konulardan biri.
Araştırmacılar bir sonraki aşamada denizanasındaki bulguların insan dokularında ne ölçüde geçerli olduğunu incelemeyi planlıyor. Çalışma, biyoloji ile kontrol teorisini bir araya getirmesi açısından da dikkat çekiyor: Dokunun hücre üretimi, hücre ölümü ve kalite kontrolü bir geri besleme sistemi olarak ele alınıyor.
