টিউমার সেল ডিসঅর্ডার ছড়িয়ে দিতে সাহায্য করতে পারে

2024 সালে, ম্যালিগন্যান্ট টিউমারের কারণে অস্ট্রিয়াতে 21,300 জনের বেশি মৃত্যু হয়েছে, যা 2014 সালের তুলনায় 4.7% বেশি। একইভাবে চাপের বিশ্বব্যাপী চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়ে, বিজ্ঞানীরা আরও ভালভাবে বোঝার জন্য কাজ করছেন যে কী ক্যান্সার কোষগুলিকে বৃদ্ধি, বিস্তার এবং সুস্থ টিস্যুতে আক্রমণ করে। সায়েন্স অ্যাডভান্সেসে, ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি অস্ট্রিয়া (ISTA) এর একটি দল এখন নতুন সূত্র দেয়: একটি সরলীকৃত মডেল ব্যবহার করে, গবেষকরা দেখান কিভাবে টিউমার কোষের চারপাশে একটি বিশৃঙ্খল পরিবেশ তাদের আক্রমণাত্মক আচরণকে প্রচার করতে পারে। এই তাত্ত্বিক ধারণাটি বাস্তব টিউমার টিস্যুতে আরও মূল্যায়ন করা দরকার।

টিউমার কোষ থেকে উদ্ভূত হয় যা তাদের উৎপত্তির টিস্যুতে সংখ্যাবৃদ্ধি করে এবং একটি যৌথ গঠন করে। কিছু কোষ সেখানে থেকে গেলেও, অন্যরা কাছাকাছি টিস্যুতে আক্রমণ করে, সারা শরীরে ছড়িয়ে পড়ে এবং অবশেষে ফুসফুস বা লিভারে মেটাস্টেসাইজ করে, উদাহরণস্বরূপ। এটি করার জন্য, পৃথক কোষগুলি সমষ্টিগত থেকে পৃথক হয় – একটি প্রক্রিয়া যা প্রাথমিকভাবে জেনেটিক কারণগুলির দ্বারা নির্ধারিত হয়। যাইহোক, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ক্যান্সার কোষগুলির আশেপাশের অ-ম্যালিগন্যান্ট মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট ম্যালিগন্যান্সির আরেকটি সম্ভাব্য চালক হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে।

ISTA-এর সিক্সট এবং হ্যানেজো গ্রুপের পরীক্ষামূলক জীববিজ্ঞানী এবং তাত্ত্বিক পদার্থবিদদের সমন্বয়ে গঠিত একটি আন্তঃবিভাগীয় গবেষণা দল, সেইসাথে ফ্রান্সিস ক্রিক ইনস্টিটিউট, এখন দেখায় যে কীভাবে একটি বিশৃঙ্খল পরিবেশ টিউমার কোষের বিস্তারে একটি খুব নির্দিষ্ট আচরণকে ট্রিগার করতে পারে।

ক্যান্সার কোষ এবং তাদের মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট

“টিউমার ছড়িয়ে পড়ার প্রথম পর্যায়ে, কোষগুলি সমষ্টি থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়,” ISTA অধ্যাপক মাইকেল সিক্সট ব্যাখ্যা করেন। “এটি ক্যান্সারের একটি বৈশিষ্ট্য। পৃথক কোষ হিসাবে, তারা আরও দক্ষতার সাথে প্রতিবেশী টিস্যুতে আক্রমণ করতে পারে। যদি তারা সমষ্টিগত কোষের মধ্যে থাকে তবে তারা খুব বেশি দূর ভ্রমণ করতে পারবে না এবং যে টিস্যু থেকে এসেছে সেখানে থাকতে পারবে না।”

কিছু টিউমার কোষ বিভাজিত হওয়ার বিভিন্ন কারণ রয়েছে। একটি হল জিনগত বৈচিত্র্য – জিনগত বৈচিত্র্য যা টিউমারের বিবর্তনকে চালিত করে। এটি একটি দীর্ঘ-স্থাপিত দৃষ্টান্ত: বৈচিত্র্য প্রয়োজনীয়, এবং নির্দিষ্ট বৈকল্পিক জন্য নির্বাচন করা হয়।

একই সময়ে, টিউমার কোষের আশেপাশের পরিবেশে ক্রমবর্ধমান গবেষণা চলছে। এটি স্ট্রোমা কোষ, রক্তনালী, ইমিউন কোষ, সংযোগকারী টিস্যু এবং সংকেত অণু সহ ক্যান্সার কোষ এবং তাদের মাইক্রোএনভায়রনমেন্টের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া এবং এই কারণগুলি কীভাবে ম্যালিগন্যান্ট অগ্রগতিকে উন্নীত করতে পারে তা নিয়ে উদ্বেগ প্রকাশ করে।

“কিছু গবেষণায় দেখা গেছে যে টিউমার পরিবেশে আরও ভিন্নতা উচ্চতর ম্যালিগন্যান্সির চিহ্নিতকারী হতে পারে,” সিক্সট চালিয়ে যান। “সুতরাং আমরা নিজেদেরকে জিজ্ঞাসা করলাম: টিউমার কোষের পরিবেশে ভিন্নতা বলতে কী বোঝায়? আমরা কিভাবে সহজতম মডেলে এটি তদন্ত করতে পারি?”

কলামের বন সহ ল্যাবরেটরি চিপস

ISTA অ্যালুম এবং গবেষণার সহ-প্রথম লেখক, সারেন তাসিয়ানের সাথে, দলটি বায়ুমণ্ডলের জ্যামিতি অধ্যয়ন করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। পরীক্ষাটি এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছিল যাতে কোষগুলি সরানো জ্যামিতি ছাড়া সবকিছুই স্থির থাকে।

গবেষকরা তথাকথিত মাইক্রোফ্লুইডিক চিপস ব্যবহার করেছেন: ক্ষুদ্র পরীক্ষাগার ডিভাইস যেখানে সরু চ্যানেলের মধ্য দিয়ে অল্প পরিমাণে তরল প্রবাহিত হয়। এগুলি পেট্রি ডিশের মতো যা টিউমার কোষের চাষ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে তারা বিজ্ঞানীদের কোষের শারীরিক পরিবেশকে আরও সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়।

Tasciyan একটি স্তম্ভের বন দিয়ে চিপগুলি ডিজাইন করেছিলেন যার মাধ্যমে টিউমার কোষগুলিকে সরাতে হয়েছিল – একটি মাইক্রোস্কোপিক বাধা কোর্সের মতো। প্রথমত, কলামগুলি যতটা সম্ভব সমানভাবে এবং একজাতীয়ভাবে সাজানো হয়; তারপর তারা একটি অনিয়মিত, ভিন্ন ভিন্ন প্যাটার্নে সাজানো হয়। দুটি অবস্থার তুলনা করে, গবেষকরা লক্ষ্য করেছেন যে টিউমার কোষ সমষ্টি ভিন্ন ভিন্ন জ্যামিতিতে আরও সহজে বিভক্ত হয়েছে, আরও পৃথক কোষ বিচ্ছিন্ন হয়ে গেছে।

সম্মিলিত স্মৃতি

কেন এটি ঘটেছে তা খুঁজে বের করার জন্য, সিক্সট গ্রুপটি ISTA অধ্যাপক এডুয়ার্ড হ্যানেজোর গবেষণা গ্রুপ থেকে তাদের সহকর্মীদের দিকে ফিরেছে, যারা জৈবিক সিস্টেমের শারীরিক নীতিতে বিশেষজ্ঞ।

ISTA অ্যালাম এবং সহ-প্রথম লেখক জুজানা ডুনাজোভা কম্পিউটার সিমুলেশনগুলি ব্যবহার করেছেন যা মূল কোষের বৈশিষ্ট্যগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে, যার মধ্যে তাদের স্ব-চালিত হওয়ার এবং অন্যান্য কোষ এবং তাদের পরিবেশকে মেনে চলার ক্ষমতা সহ। সিমুলেশনে, কোষগুলি সুশৃঙ্খল এবং বিশৃঙ্খল পরিবেশেও চলে। ফলাফল ঘনিষ্ঠভাবে পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণ প্রতিফলিত.

“যদিও আমরা প্রথমে এই সিমুলেশনগুলি বুঝতে পারিনি, তারা জীববিজ্ঞানের তুলনায় কম জটিল ছিল, তাই আমরা ভেবেছিলাম যে আমরা সম্ভাব্য প্রক্রিয়াগুলির জন্য পরীক্ষার ভিত্তি হিসাবে তাদের ব্যবহার করতে পারি,” হ্যানেজো ব্যাখ্যা করেছিলেন।

পরবর্তী অধ্যয়নগুলি এটি পরিষ্কার করে যে কোষগুলি একটি সমষ্টি থেকে আলাদা হয়ে গেলে কেবল তাদের তাত্ক্ষণিক পরিবেশে প্রতিক্রিয়া জানায় না। তাদেরও একটা ইতিহাস আছে: তারা হয়তো কিছু সীমাবদ্ধতা বা বাধার মধ্য দিয়ে গেছে।

“এটি খুব গুরুত্বপূর্ণ পয়েন্ট,” হ্যানেজো চালিয়ে যান। “একটি বিশৃঙ্খল পরিবেশে, একটি কোষ শুধুমাত্র একটি মুহুর্তের জন্য অশান্তি অনুভব করে না। এটি অশান্ত অঞ্চলের মধ্য দিয়ে বারবার চলে যায়। ফলস্বরূপ, কোষের সম্মিলিত সীমানা পরিবর্তিত হয়-এটি রুক্ষ হয়ে ওঠে এবং আরও আঙুলের মতো প্রোট্রুশন বিকাশ করে।”

সংক্ষেপে, দীর্ঘ সময়ের জন্য একটি উচ্চ ভিন্ন ভিন্ন পরিবেশের সংস্পর্শে থাকা একটি কোষ সমষ্টি ক্ষতির জন্য বেশি সংবেদনশীল হয়ে ওঠে। এটি কার্যকরভাবে প্রস্তুত – বা “প্রাইমড”। একবার একটি জটিল থ্রেশহোল্ডে পৌঁছে গেলে, এমনকি ছোট দুর্বল পয়েন্টগুলিও কোষগুলিকে সমষ্টিগত টিস্যু থেকে বিচ্ছিন্ন করতে পারে।

পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে, ফলাফলগুলি একটি বিস্তৃত নীতির দিকে নির্দেশ করে। টিউমার কোষ আক্রমণের সম্মুখের আচরণ একটি গাণিতিক কাঠামো ব্যবহার করে বর্ণনা করা যেতে পারে যা আপাতদৃষ্টিতে সম্পর্কহীন শারীরিক সিস্টেমগুলিতেও প্রযোজ্য। এটি সর্বজনীনতা নামে পরিচিত একটি ধারণাকে প্রতিফলিত করে: জটিল সিস্টেমগুলি বিভিন্ন স্কেল এবং উপকরণগুলিতে একই অন্তর্নিহিত নিদর্শনগুলি প্রদর্শন করতে পারে। উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে কফির দাগের ছড়ানো প্রান্ত বা বনের আগুন।

ক্যান্সার গবেষক এবং পদার্থবিদদের জন্য একটি তাত্ত্বিক ধারণা

সিক্সট এবং হ্যানেজো গ্রুপের জন্য, প্রেরণা ছিল একটি মূল ধারণাগত ধারণা দৃশ্যমান করা: টিউমার কোষগুলি তাদের পরিবেশের সাথে কীভাবে আচরণ করে। তাদের কাজ ক্যান্সার জীববিজ্ঞান এবং পদার্থবিদ্যার সেতুবন্ধন করে, যা আন্তঃবিভাগীয় গবেষণার প্রতি ISTA-এর মূল প্রতিশ্রুতি প্রতিফলিত করে।

জেনেটিক এবং এপিজেনেটিক কারণগুলির পাশাপাশি, গবেষণাটি আবার টিউমার মাইক্রোএনভায়রনমেন্টের গুরুত্ব তুলে ধরে। যাইহোক, এই উপাদানগুলির কোনটিই বিচ্ছিন্নভাবে দেখা উচিত নয়: তারা সর্বদা একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে এবং একসাথে কীভাবে একটি টিউমার হয়ে ওঠে তা প্রভাবিত করে।

“আমাদের জন্য এই ধারণাটি প্রণয়ন করা এবং প্রকাশ করা গুরুত্বপূর্ণ এই আশায় যে আরও বিশেষ দক্ষতা সহ অন্যান্য গবেষকরা এটি গ্রহণ করবেন,” বলেছেন দুই ISTA অধ্যাপক৷ “পরবর্তী ধাপ হল বিজ্ঞানীদের বাস্তব টিউমার টিস্যুতে এই পদ্ধতি অনুসরণ করা এবং সেখানে এটি পরীক্ষা করা।”

—

প্রকাশনা:

Dunajová এবং Tasciyan et al. 2026. সাবস্ট্রেট ভিন্নতা ইন্টারফেস রাফনিং এর মাধ্যমে ক্যান্সার কোষের বিস্তারকে উৎসাহিত করে। বিজ্ঞানে অগ্রগতি। DOI: 10.1126/sciadv.aed0587