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研究團隊開發突破性技術:將癌細胞逆轉為正常細胞

長期以來,癌細胞逆轉——也就是讓癌細胞回歸到分化且非惡性的狀態——一直被視為一種潛在的全新治療途徑。癌細胞常常呈現「未分化」的狀態,這意味著它們失去了正常細胞的特殊屬性。透過重新誘導與分化相關基因的表達(這些基因在癌細胞中通常會發生突變或「關閉」),有可能重新啟用它們,恢復其正常功能,甚至達到「轉分化」,也就是讓癌細胞分化成完全不同型別的細胞(例如,將乳腺癌細胞轉化為更具專門功能的肝細胞)。

先前的研究已經證實,與骨髓性白血病、乳腺癌和肝癌(一種肝癌型別)相關的癌細胞能夠逆轉。然而,對於所謂的「主控調節因子」——也就是控制分化過程的特定基因或蛋白質——尚未有系統性的鑑定。這是非常重要的一步,因為一旦鑑定出這些主控調節因子,科學家們就有可能操控癌細胞,將它們重新程式設計為非癌細胞,從而提供替代或輔助治療方法。

在最新的研究中,由韓國科學技術院(KAIST)生物與腦工程系的趙光賢教授領導的研究團隊,提出了一項能夠將結腸癌細胞有效轉化為正常細胞的新技術。

該團隊注意到,在腫瘤發生過程——也就是正常細胞轉變為癌細胞的多步驟過程中,正常細胞會沿著其分化軌跡倒退。基於這一觀察,他們開發出一種技術,構建與細胞正常分化軌跡相關的基因網路的數位孿生模型。透過這種模擬,他們能夠系統性地鑑定出誘導正常分化的主要分子開關。

當這些開關應用於結腸癌細胞時,細胞恢復到了類似正常的狀態。這些結果隨後在動物實驗物件上進行了分子和細胞實驗驗證。

這項研究表明,透過建立和分析癌細胞基因網路的數位孿生模型,可以實現癌細胞的逆轉。這種方法提供了一種更系統性的研究途徑,而非依賴於偶然的發現。這一發現有可能催生可用於各種型別癌細胞的新型可逆癌症療法。

趙光賢教授在一份宣告中解釋道:「癌細胞能夠轉化回正常細胞,這是一個令人驚訝的現象。這項研究證明,這種逆轉可以被系統性地誘導。」

「這項研究引入了透過將癌細胞逆轉為正常細胞來實現可逆癌症治療的全新概念。同時,它也透過對正常細胞分化軌跡的系統性分析,開發出了鑑定癌細胞逆轉目標的基礎技術。」

該論文已發表於《先進科學》期刊。