स्तन कैंसर को हराना: यह समझना कि ऊतक की कठोरता कैंसर की दर को कैसे प्रभावित करती है

उच्च मैमोग्राफिक घनत्व (एचएमडी) वाले लोगों में स्तन कैंसर विकसित होने की अधिक संभावना होती है। डॉ. इसोबेल टेलर-हर्न इसकी जांच कर रहे हैं कि ऐसा क्यों है।

ब्रिटेन में 35 से 49 वर्ष की आयु की महिलाओं की मृत्यु का प्रमुख कारण स्तन कैंसर है। महिलाओं की 50 वर्ष की आयु तक नियमित स्तन जांच शुरू नहीं होती है। कुल मिलाकर, लगभग 12% महिला आबादी को उनके जीवनकाल के दौरान किसी समय स्तन कैंसर होगा। दशकों के शोध और सफलताओं के बावजूद, हम अभी भी पूरी तरह से नहीं समझ पाए हैं कि स्तन कैंसर के शुरुआती चरण किस कारण से होते हैं। इन प्रारंभिक परिवर्तनों का पता लगाना महत्वपूर्ण है, क्योंकि इससे बीमारी को पूरी तरह से रोकने के नए तरीके सामने आ सकते हैं।

स्तन कैंसर के जोखिम कारक

स्तन कैंसर के लिए बहुत सारे जोखिम कारक हैं, जिनमें महिला होना, बीमारी का पारिवारिक इतिहास होना और कुछ आनुवंशिक उत्परिवर्तन शामिल हैं। लेकिन उम्र के बाद सबसे बड़ा जोखिम कारक उच्च मैमोग्राफिक घनत्व (एचएमडी) होना है। सीधे शब्दों में कहें तो एचएमडी का मतलब है कि मैमोग्राम पर अधिक मात्रा में घने, अपारदर्शी ऊतक दिखाई देते हैं। एचएमडी वाले लोगों में स्तन कैंसर विकसित होने की अधिक संभावना होती है, लेकिन हम नहीं जानते कि क्यों। हालाँकि, हम जानते हैं कि एचएमडी वाले लोगों के स्तन ऊतक कम मैमोग्राफिक घनत्व (एलएमडी) वाले लोगों की तुलना में अधिक सख्त होते हैं। इसलिए हमारा शोध ऊतक कठोरता और स्तन कैंसर की शुरुआत के बीच संबंध को उजागर करने पर केंद्रित है।

3डी में कोशिकाओं का अध्ययन

कोशिकाएं अपने परिवेश की कठोरता, उनके आकार, गति, विकास दर, जीन अभिव्यक्ति और वे एक-दूसरे से कैसे जुड़ती हैं सहित बदलते कारकों के आधार पर बहुत अलग तरीके से व्यवहार करती हैं। हालाँकि, इस बात पर ध्यान केंद्रित करने वाले कई अध्ययन कि कोशिकाएँ कठोरता पर कैसे प्रतिक्रिया करती हैं, सपाट सतहों पर विकसित अलग-अलग कोशिकाओं के साथ की गई हैं, जो शरीर में संगठित ऊतकों से बहुत अलग है।

अधिक यथार्थवादी दृष्टिकोण प्राप्त करने के लिए, हम 3-आयामी (3डी) संस्कृतियों में स्तन कोशिकाओं को विकसित करते हैं, जहां वे छोटे खोखले गोले या “एसिनी” बनाते हैं, जो वास्तविक स्तन ऊतक के आकार और संरचना की नकल करते हैं। इन स्थितियों में, स्तन कोशिकाएं दूध भी बना सकती हैं। एसिनी प्रोटीन की एक पतली, सुरक्षात्मक परत से ढकी होती है जिसे बेसमेंट झिल्ली कहा जाता है, जो उनके व्यवहार को निर्देशित करने में महत्वपूर्ण है। 3डी संस्कृतियों में कोशिकाओं का अध्ययन करने से हमें यह देखने की अनुमति मिलती है कि कोशिकाएं कैसे व्यवस्थित होती हैं, संचार करती हैं और एक साथ कार्य करती हैं, और यह समझती हैं कि सेलुलर प्रक्रियाओं में व्यवधान से कैंसर कैसे हो सकता है।

चूंकि स्तन कैंसर आमतौर पर परिपक्व वयस्क स्तन ऊतकों में शुरू होता है, इसलिए हम परिपक्व एसिनी में सूक्ष्म पर्यावरणीय कठोरता के प्रभाव का अध्ययन करने पर ध्यान केंद्रित करते हैं। पहले एसिनी को परिपक्वता तक बढ़ाकर और फिर उन्हें नरम या कठोर सूक्ष्म वातावरण में ले जाकर, हम जांच कर सकते हैं कि कठोरता परिपक्व, संगठित एसिनी को कैसे प्रभावित करती है।

मेरा शोध फोकस

अपने शोध में, मैं उन यांत्रिक शक्तियों की जांच कर रही हूं जो स्तन एसिनी को तब अनुभव होती हैं जब उन्हें विभिन्न कठोरता स्तरों के 3डी वातावरण में रखा जाता है, जो कि हम कम और उच्च मैमोग्राफिक घनत्व वाले स्तनों में देखते हैं।

मैंने माइक्रोस्कोप पर कई घंटे बिताए हैं और यह मापने के लिए कम्प्यूटेशनल तरीके विकसित किए हैं कि कोशिकाएं कठोरता में परिवर्तन पर कैसे प्रतिक्रिया करती हैं, जो हमें नए सुराग दे सकती हैं कि बढ़ी हुई कठोरता स्तन कैंसर के विकास में कैसे योगदान दे सकती है।

जब परिपक्व एसिनी को एलएमडी स्तन ऊतक के बराबर कठोरता के साथ एक नरम जेल में रखा जाता है, तो एसिनी गोल और व्यवस्थित रहती है, और नियंत्रण से बाहर नहीं बढ़ती है। हालाँकि, जब स्तन एसिनी को एक कठोर जेल में ले जाया जाता है, तो वे व्यवस्थित नहीं हो पाते हैं और अपने विकास पर नियंत्रण खो देते हैं। कठोर परिस्थितियों में सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तनों में से एक बेसमेंट झिल्ली के संगठन का नुकसान था, एसिनी के आसपास की सुरक्षात्मक परत। बेसमेंट झिल्ली कोशिकाओं को जैव रासायनिक और यांत्रिक संकेत प्रदान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, और कैंसरग्रस्त ऊतकों में अक्सर बेसमेंट झिल्ली क्षतिग्रस्त या अनुपस्थित होती है, जो ट्यूमर कोशिकाओं पर आक्रमण को सक्षम बनाती है। हम बेसमेंट झिल्ली स्थानीयकरण में प्रारंभिक परिवर्तनों की जांच कर रहे हैं जो घातकता की ओर एक प्रारंभिक कदम का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं।

स्थानांतरण के पहले सात दिनों के भीतर भी, हम कठोरता-निर्भर परिवर्तनों को मापने में सक्षम थे। कठोर जेल में एसिनी बड़ी हो गई और उसमें अधिक कोशिकाएँ थीं, हालाँकि दोनों जैल में अलग-अलग कोशिकाएँ एक ही आकार की रहीं। हमने शुरू में सोचा था कि कठोर जेल में कोशिकाएं तेजी से विभाजित हो रही होंगी, लेकिन यह पता चला कि वे अब और तेजी से विभाजित नहीं हो रही थीं; इसके बजाय, कम कोशिकाएँ मर रही थीं, जिससे निर्माण हो रहा था।

उत्साहजनक रूप से, हमने पाया कि एसिनी को एक कठोर जेल से वापस नरम जेल में ले जाने से बेसमेंट झिल्ली के कुछ संगठन को बहाल किया जा सकता है। हमारा नवीनतम कार्य सबसे पहले यह समझने पर केंद्रित है कि ब्रेकडाउन का कारण क्या है और यह पता लगाना कि क्या कुछ दवाएं इसे रोक सकती हैं।

हमारे निष्कर्षों से पता चला है कि भौतिक शक्तियों और सेलुलर सिग्नलिंग का संयोजन कठोर वातावरण में हमारे द्वारा देखे जाने वाले परिवर्तनों को शुरू करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इस जटिल अंतःक्रिया को समझने से स्तन कैंसर की शुरुआत में मूल्यवान अंतर्दृष्टि मिल सकती है और हमें इन परिवर्तनों को रोकने या उलटने के लिए शीघ्र निदान और संभावित चिकित्सीय रणनीतियों के लिए नए मार्करों की पहचान करने में मदद मिल सकती है।

शब्द और चित्र – डॉ. इसोबेल टेलर-हर्न

जैव प्रौद्योगिकी मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के अनुसंधान बीकन में से एक है – अंतःविषय सहयोग और क्रॉस-सेक्टर साझेदारी के उदाहरण जो अग्रणी खोजों को जन्म देते हैं और दुनिया भर के लोगों के जीवन में सुधार करते हैं। अधिक जानकारी के लिए, मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के जैव प्रौद्योगिकी पृष्ठ पर जाएँ।