Para ilmuwan telah mengidentifikasi bahwa penyebaran kanker dan pembentukan metastasis mematikan dipengaruhi oleh pola metilasi DNA dan peran sel endotel, sehingga memberikan wawasan baru dalam pengobatan kanker dan prognosis pasien. Kredit: SciTechDaily.com
Penelitian menyoroti peran penting sel endotel dan DNA metilasi dalam metastasis kanker, menunjuk pada strategi baru untuk diagnosis dan terapi.
Para ilmuwan dari Pusat Penelitian Kanker Jerman (DKFZ) dan Universitas Heidelberg menyelidiki pada tikus bagaimana perilaku sel-sel tumor yang menyebar di lokasi metastasis: Beberapa sel tumor segera mulai membentuk metastasis. Yang lain meninggalkan pembuluh darah dan kemudian memasuki masa dormansi yang lama. Yang menentukan jalur mana yang diambil sel kanker adalah status epigenetiknya. Hal ini juga dikonfirmasi dalam percobaan dengan sel tumor manusia. Hasil penelitian ini dapat membuka jalan bagi aplikasi diagnostik dan terapeutik baru.
Bahaya Metastasis pada Kanker
Apa yang membuat kanker begitu berbahaya? Sel kanker yang meninggalkan tumor primer untuk mencapai tempat yang jauh di tubuh tempat sel tersebut dapat tumbuh menjadi tumor anak, disebut metastasis. Meskipun sebagian besar tumor primer dapat diobati secara efektif, metastasis adalah bahaya yang sebenarnya. Ahli onkologi memperkirakan bahwa lebih dari 90 persen kematian akibat kanker pada tumor padat disebabkan oleh metastasis.
Memahami dan Mencegah Penyebaran Kanker
Para peneliti telah bekerja selama beberapa dekade untuk memahami dan mencegah penyebaran sel tumor. Namun, mekanisme yang memungkinkan sel kanker bertahan hidup di organ yang jauh dan akhirnya tumbuh menjadi metastasis masih belum diketahui.
Untuk menyebar ke seluruh tubuh, sel kanker melakukan perjalanan melalui darah dan sistem limfatik. Para ilmuwan di DKFZ dan Universitas Heidelberg kini telah mengembangkan metode untuk mengamati perilaku migrasi sel kanker pada tikus segera setelah tiba di organ metastasis – dalam hal ini, paru-paru.
Tim yang dipimpin oleh dua penulis pertama Moritz Jakab dan Ki Hong Lee menemukan bahwa beberapa sel tumor, begitu mereka tiba di organ metastasis, meninggalkan pembuluh darah dan memasuki keadaan istirahat. Sel kanker lainnya mulai membelah langsung di dalam pembuluh darah dan tumbuh menjadi metastasis.
Keputusan nasib yang rumit dari sel-sel tumor yang bermetastasis ini dikendalikan oleh sel-sel endotel yang melapisi bagian dalam semua pembuluh darah. Mereka melepaskan faktor-faktor dari jalur pensinyalan Wnt yang mendorong keluarnya sel-sel tumor dari pembuluh darah dan dengan demikian memulai latensi. Ketika para peneliti mematikan faktor Wnt, latensi tidak lagi terjadi.
Membedakan Sel Metastatik Laten dan Aktif
“Pada titik ini, kami bertanya pada diri sendiri pertanyaan: Mengapa beberapa sel kanker segera bermetastasis, sementara yang lain tertidur?” kata Moritz Jakab. Sel-sel kanker yang tidak aktif dan bermetastasis tidak berbeda secara genetik, maupun dalam banyak aspek molekuler lainnya. Namun para peneliti mampu mendeteksi perbedaan halus: Metilasi DNA berbeda antara kedua jenis sel. Sel tumor, yang DNA-nya kurang termetilasi, merespons secara sensitif terhadap faktor Wnt, yang mengakibatkan ekstravasasi dari pembuluh darah dan selanjutnya terjadi latensi. Di sisi lain, sel kanker yang lebih termetilasi tidak merespons faktor Wnt, tetap berada di pembuluh darah, dan segera mulai bermetastasis.
Untuk menguji hipotesis ini, tim memeriksa status metilasi DNA dari berbagai lini sel tumor. Memang benar, mereka menemukan bahwa hal ini berkorelasi langsung dengan potensi metastasisnya.
“Hasil ini mengejutkan dan dapat mempunyai konsekuensi luas terhadap diagnosis dan terapi tumor. Hasil penelitian ini, misalnya, dapat membantu penggunaan pola metilasi tertentu sebagai biomarker untuk memprediksi pasien seberapa tinggi jumlah sel kanker yang tidak aktif dan, dengan demikian, seberapa besar kemungkinan pasien untuk kambuh setelah pengobatan tumor primer berhasil. kata penulis senior Hellmut Augustin. “Tetapi pertama-tama kita perlu mempelajari apakah tumor alami pada manusia berperilaku sama dengan garis sel yang digunakan atau tumor eksperimental.”
Referensi: “Endotel paru-paru mengeksploitasi keadaan sel tumor yang rentan untuk menginstruksikan latensi metastasis” oleh Moritz Jakab, Ki Hong Lee, Alexei Uvarovkii, Svetlana Ovchinnikova, Shubharda L Kulkarni; Sevinc Jakab, Till Rostalski, Carleen Spegg, Simon Anders dan Hellmut Augustin, 2 Februari 2024, Kanker Alam.
DOI: 10.1038/s43018-023-00716-7
