ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ಹಬ್ಬುವಾಗ ಚಲನೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ?

22 ನವೆಂಬರ್ 2024

– ಯುಕ್ತಾ ಸುಬ್ರಮಣಿಯನ್

ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ನೆಲೆಯಿಂದ ಗಡ್ಡೆಯು ಯಾವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ದೂರದ ಅಂಗಗಳಿಗೆ ಹಬ್ಬಿ ‘ಮೆಟಾಸ್ಟಸಿಸ್’ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಬಹು ವರ್ಷಗಳಿಂದಲೂ ಒಂದು ಒಗಟಾಗಿಯೇ ಕಾಡುತ್ತಿದೆ. ತೀರಾ ಇತ್ತೀಚೆಗಷ್ಟೇ ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸುವ ಪ್ರಚೋದಕಗಳು ಹಾಗೂ ವಿಧಿವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಆರಂಭಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದೀಗ ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ) ಸಂಶೋಧಕರು, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿನ ಅಂತರ್ಗತ ವ್ಯತ್ಯಯಗಳು ಹಾಗೂ ಆಸುಪಾಸಿನ ವಲಯದೊಂದಿಗೆ ಅದರ ಪ್ರತಿವರ್ತನೆಗಳು ಆ ಕೋಶಗಳ ವಲಸೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮಪರಿಸರ (ಮೈಕ್ರೊಎನ್ವಿರಾನ್ ಮೆಂಟ್) ಎನ್ನಲಾಗುವ ಆಸುಪಾಸಿನ ಭೌತಿಕ ಹಾಗೂ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಅವುಗಳ ವಲಸೆ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಬಗೆಗೆನ ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿಯನ್ನು ‘ಬಯೊಫಿಸಿಕಲ್ ಜರ್ನಲ್’ ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಸಂಶೋಧಕರು ತಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನದ ಭಾಗವಾಗಿ ಒವಿಸಿಎಆರ್-3 (OVCAR-3) ಮತ್ತು ಎಸ್.ಕೆ-ಒವಿ-3 (SK-OV-3) ಎಂಬ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಅಂಡಾಶಯ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಿದ್ದರು. ಇದರಲ್ಲಿ ಒವಿಸಿಎಆರ್-3 (OVCAR-3) ಕ್ರಮಬದ್ಧ ಬಹುಭುಜಾಕೃತಿಯ ಆಕಾರ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಎಸ್.ಕೆ-ಒವಿ-3 (SK-OV-3) ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಉದ್ದನೆಯ ಸ್ಪಿಂಡಲ್ (ಚರಕದಿಂದ ನೂಲು ಸುತ್ತವ ಕದಿರು) ಆಕಾರದಿಂದ ಕೂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಎರಡೂ ವಿಧದ ಕೋಶಗಳು ಮೆಟಾಸ್ಟಸೈಸ್ ಆಗಿ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ದಾಳಿ ಎಸಗುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿ ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ಕೋಶಗಳನ್ನು, ಆರೋಗ್ಯಕರ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ಸಂವಾದಿಯಾದ ಮೃದು ಮೇಲ್ಮೈ ಹಾಗೂ ಮೃತ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ಸಂವಾದಿಯಾದ ಗಡುಸು ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಿದ ತಜ್ಞರು, ನಂತರ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬಗೆಯ ಕೋಶವು ವಿಭಿನ್ಯ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲೆ ತನ್ನ ಚಲನೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅವಲೋಕಿಸಿದರು.

ಆರೋಗ್ಯಕರ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ಹೋಲುವ ಮೃದು ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲೆ ಎರಡೂ ರೀತಿಯ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸಿದವು. ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಗಡ್ಡೆಗಳ ಸುತ್ತಲ ಸೆಟೆದುಕೊಂಡ ಹಾಗೂ ಘಾಸಿಗೊಂಡ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ಹೋಲುವ ಗಡುಸು ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲೆ ಈ ಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುವ ಜೊತೆಗೆ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಪ್ರತಿವರ್ತಿಸಿದವು. “ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ವಲಸೆಯನ್ನು ತೀವ್ರಗೊಳಿಸುವಲ್ಲಿ ಗಡುಸುತನವು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗುತ್ತದೆಂಬುದನ್ನು ಈ ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನದ ಆಧಾರದಲ್ಲಿ ನಾನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದ್ದೆ. ಆದರೆ, ಗಡುಸು ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ಎಪಿಥಿಲಿಯಾಯ್ಡ್ ಒವೇರಿಯನ್ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು (OVCAR-3) ಮೆಸೆಂಕೈಮಲ್ ಕೋಶಗಳಿಗಿಂತ (SK-OV-3) ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ವಲಸೆ ಹೋಗುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿರಲಿಲ್ಲ” ಎಂದು ಬಯೊಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ (ಬಿಇ) ವಿಭಾಗದ ಎಂ.ಟೆಕ್. ಅಧ್ಯಯನಾರ್ಥಿ ಹಾಗೂ ಅಧ್ಯಯನದ ಮೊದಲ ಲೇಖಕಿ ಮದುಮಿತಾ ಸುರೇಶ್ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ತಜ್ಞರು ಒವಿಸಿಎಆರ್-3 (OVCAR-3) ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶಿಷ್ಟ ರೀತಿಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರು. ಈ ವಿಶಿಷ್ಟ ಚಲನೆಯನ್ನು ‘ಸ್ಲಿಪ್’ ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬಹುತೇಕ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ, ಚಲನೆಯ ಈ ದಿಕ್ಕು ಕೋಶದ ಆಕಾರದೊಂದಿಗೆ ಅನುರೂಪತೆ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಕೋಶದ ಮುಂಚಾಚಿದ ಭಾಗವು ಸಾಗುವ ಪಥವನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಒವಿಸಿಎಆರ್-3 (OVCAR-3) ಕೋಶಗಳು ಗಡುಸು ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸುವಾಗ ಈ ಅನುರೂಪತೆಯು ಭಂಗಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳ ಚಲನೆ ಹಾಗೂ ಆಕಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಸಮನ್ವಯತೆ ಕಡಿಮೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಅವು ನೇರ ರೇಖೆಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಬದಲು ಜಾರುತ್ತಿರುವಂತೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಈ ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ಕುತೂಹಲಗೊಂಡ ಸಂಶೋಧಕರು ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಪ್ರಕಿಯೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮುಂದಾದರು.

ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಹೇಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಪ್ರಸ್ತುತ ಇರುವ ವಿಧಾನಗಳು ಒಂದೋ ಗಣಿತೀಯ ವಿಧಾನಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಮಷೀನ್ ಲರ್ನಿಂಗ್ ನಂತಹ ಸಂಕೀರ್ಣ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್-ಆಧಾರಿತ ವಿಧಾನಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಗಣಿತೀಯ ವಿಧಾನಗಳು ಸಮಯಾನುರೂಪವಾದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ದಾಖಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಹಾಗೆಯೇ, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್-ಆಧಾರಿತ ವಿಧಾನಗಳು ಅವುಗಳ ಬಳಕೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಹಲವು ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಒಡ್ಡುತ್ತವೆ. ಈ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರವಾದ ಸಾಫ್ಟ್ ವೇರ್ ಟೂಲ್ ಕಿಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು. ಇದು ಷನ್ನೋನ್ ಎಂಟ್ರೋಪಿ (ಯಾದೃಚ್ಛಿಕತೆಯನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಗಣಿತೀಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ) ಯನ್ನು ಹಿಂದಿನ ಚಲನೆ ಹಾಗೂ ಆಕಾರ ಆಧಾರಿತ ಮಾಪನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮಯಾನುರೂಪವಾಗಿ ಕೋಶಗಳ ವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅವಲೋಕಿಸಲು ಈ ಟೂಲ್ ಕಿಟ್ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೇ, ಇದನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ಕೋಶದ ದತ್ತಾಂಶಗಳ ನಿಗಾನುಸರಣೆಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು. ಇದು, ಮೌಖಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ಣಯಗಳನ್ನು ತಳೆಯುವ ಬದಲಿಗೆ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಗಣಿತೀಯವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಹಾಗೂ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕಗೊಳಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ, ಟೂಲ್ ಕಿಟ್ ಮಾಪನಗಳಲ್ಲಿನ ಸಹಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರವೇ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಅವಲೋಕಿಸಿ, ಎಪಿಥೀಲಿಯಾಯ್ಡ್ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ಗುಂಪು ತನ್ನ ಆಕಾರ ಹಾಗೂ ಚಲನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಡಿಲ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿ, ವಿವಿಧ ಹಾಗೂ ಅಚ್ಚರಿಯ ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ ವಲಸೆ ಹೋಗಲು ಹೇಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ತಜ್ಞರಿಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು.

“ನಾವು ಅಂತಹ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ಕ್ರೋಡೀಕೃತ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಅನಾವರಣಗೊಳಿಸಲು ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಉದ್ದೇಶ ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ. ವಿಶೇಷವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಮೂರು ಆಯಾಮಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ (3ಡಿ) ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬೇಕೆಂದಿದ್ದೇವೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಹಾಗೂ ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ ವಿಭಾಗದ ಸಹ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಹಾಗೂ ಅಧ್ಯಯನದ ಸಹ ಲೇಖಕ ರಾಮ್ ರೇ ಭಟ್. “ಇದು ತ್ವರಿತ ಮೆಟಾಸ್ಟಸಿಸ್ ಮತ್ತು ಅಧಿಕ ರೋಗ ವ್ಯಾಪನೆಯಿಂದ ಕೂಡಿದ ಅಂಡಾಶಯ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ನ ರೋಗಲಕ್ಷಣ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ಹೊಸ ಬೆಳಕು ಚೆಲ್ಲಲಿದೆ” ಎನ್ನುವುದು ಅವರ ಅಭಿಪ್ರಾಯವಾಗಿದೆ.

ಉಲ್ಲೇಖ:

ಸುರೇಶ್ ಎಂ, ಭಟ್ ಆರ್, Ovarian cancer cells exhibit diverse migration strategies on stiff collagenous substrata, Biophysical Journal (2024). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006349524006866

ಸಂಪರ್ಕ:

ರಾಮ್ ರೇ ಭಟ್
ಸಹ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು
ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ ವಿಭಾಗ (ಡಿಬಿಜಿ)
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ
ಇಮೇಲ್: ramray@iisc.ac.in ಫೋನ್: +91-80-2293-2764 ವೆಬ್ ಸೈಟ್: https://morphogenesisiisc.wixsite.com/home

ಪರ್ತಕರ್ತರ ಗಮನಕ್ಕೆ:

ಅ) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯನ್ನು ಅಥವಾ ಇದರ ಯಾವುದೇ ಭಾಗವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಸುದ್ದಿಯಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಹೆಸರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕಟಿಸಿ.
ಆ) ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಏನಾದರೂ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿದ್ದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು news@iisc.ac.in ಅಥವಾ pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.