חוקרים מאוניברסיטת קלן והמרכז לרגולציה גנומית (CRG) בברצלונה גילו שסרטן גדל באופן אחיד בכל המסה שלו, ולא בקצוות החיצוניים. העבודה, שפורסמה היום בכתב העת eLIFEמערערת על הנחות בנות עשרות שנים לגבי האופן שבו המחלה גדלה ומתפשטת.
"אנו קוראים תיגר על הרעיון שגידול הוא ישות 'דו-מהירות' עם תאים המתחלקים במהירות על פני השטח ופעילות איטית יותר בליבה. במקום זאת, אנו מראים שהם מסות גדלות באופן אחיד, שבו כל אזור פעיל באותה מידה ובעל פוטנציאל להכיל מוטציות אגרסיביות", אומרת ד"ר Donate Weghorn, מחברת שותפה למחקר וחוקרת במרכז לרגולציה גנומית בברצלונה.
לממצאים שלנו יש השלכות על התפתחות הגידול. הנטייה המתמדת של תאים שמתים ומוחלפים בחדשים בכל נפח הגידול מעניקה לסרטן הזדמנויות רבות לחידושים אבולוציוניים, כמו בריחה ממעקב חיסוני".
פרופ' יוהנס ברג, מחבר שותף למחקר וחוקר באוניברסיטת קלן
במשך חמישים השנים האחרונות, חוקרים שיערו שגידולים גדלים מהר יותר בקצוות החיצוניים שלהם. תאים סרטניים על פני השטח נחשבים כבעלי יתרונות טבעיים בהשוואה לתאים עמוק בפנים. לדוגמה, לתאים היקפיים יש גישה טובה יותר לחומרי מזון וחמצן מרקמות בריאות שמסביב. הם גם יכולים להיפטר מהפסולת שלהם בקלות רבה יותר.
ככל שגידול גדל, המרכז שלו מתרחק יותר ויותר מכלי הדם באזור בו הוא גדל. התאים בליבת הגידול מקבלים פחות ופחות חמצן וחומרי מזון. התאים נמצאים גם בלחץ מכני יותר, כאשר דחיסה מגבילה את יכולתם להתחלק.
למרות התיאוריה הזו, המחקר מצא שגידולים גדלים בכל המסה שלהם. החוקרים גילו את התגלית הודות לגנומיקה מרחבית, טכניקה המשמשת לחקר המידע הגנטי של תאים במיקומם המדויק בתוך רקמה. הם השיגו נתונים ממחקרים קודמים שבהם נלקחו מאות דגימות קטנות מחלקים שונים של גידולי כבד, הן במרחב הדו-ממדי והתלת-מימדי. זה סיפק מפה מפורטת של המוטציות בכל הגידול.
הם בחנו את המוטציות בכל אחת מהדגימות, ופיתחו שיטה למדידת הכיוון והתפשטות של המוטציות הללו, המאפשרת לחוקרים לחשב את הזוויות בין מיקומם של תאי האב וצאצאיהם שעברו מוטציה. במודל גידול פני השטח, זוויות אלו יצביעו כלפי חוץ. במקום זאת, החוקרים גילו שהזוויות היו מפוזרות באופן שווה לכל הכיוונים, והראו צמיחה אחידה בכל הגידול.
המחקר בדק גם כיצד התפשטו מוטציות בתוך הגידול. אם תאים סרטניים גדלו בעיקר בקצוות, מוטציות היו מקובצות יותר. הם גילו שמוטציות התפשטו, מה שמצביע על כך שתאים מתחלקים בכל רחבי הגידול.
כדי לאמת את הממצאים שלהם עוד יותר, החוקרים השתמשו בסימולציות ממוחשבות כדי ליצור גידולים וירטואליים שונים, חלקם עם גידול פני השטח ואחרים עם גידול נפח. החוקרים השוו את דפוסי המוטציות מהסימולציות לדפוסים שנמצאו בנתוני הגידול האמיתיים. הם מצאו שדפוסי המוטציה בגידולים האמיתיים תאמו את הדפוסים מהסימולציות של צמיחת נפח, אך לא להדמיות הגידול על פני השטח.
אחת המגבלות של המחקר היא שהוא התמקד בסרטן הכבד, כך שהממצאים עשויים שלא לחול באופן אוניברסלי על כל סוגי הסרטן. מגבלה נוספת היא שהמחקר מספק בעיקר תובנות לגבי השלבים המוקדמים של צמיחת הגידול, שעשויים לא ללכוד באופן מלא את ההתנהגות של סוגים גדולים יותר או גרורתיים של סרטן.
"הופעתם של מוטציות המעניקות עמידות לטיפול הן היבט חשוב ברלוונטיות קלינית. העבודה שלנו מתמקדת בצמיחת גידול בשלב מוקדם, אך הרחבת המחקר למוטציות מאוחרות יכולה לספר לנו יותר על אותן מוטציות ומדוע הן בסופו של דבר מסכלות רבות. גישות טיפוליות", מסכם ד"ר ברג.
