Kemampuan sel untuk mengubah perubahan mekanis menjadi respons biologis, suatu proses yang disebut mekanotransduksi, memainkan peran penting dalam perkembangan tumor padat seperti kanker payudara. Telah diketahui secara umum bahwa perubahan mekanis umum dalam perkembangan kanker terutama melibatkan pengerasan jaringan, yang terdeteksi selama pemeriksaan diri atau palpasi payudara untuk mendeteksi tumor yang mendasarinya. Pengerasan jaringan payudara menyebabkan serangkaian efek berjenjang, termasuk terciptanya ketegangan intraseluler dan distorsi nukleus, yang pada akhirnya mengaktifkan ekspresi gen yang bertanggung jawab untuk mengendalikan proliferasi sel. ekspresi gen yang terkait erat dengan pertumbuhan tumor.
Baru-baru ini, sebuah penelitian berjudul "The laminin-keratin link shields the nucleus from mechanical deformation and signalling" diterbitkan dalam jurnal internasional Nature Materials. Dalam sebuah penelitian terbaru yang diterbitkan dalam jurnal internasional Nature Materials berjudul "The laminin-keratin link shields the nucleus from mechanical deformation and signalling", para ilmuwan dari Universitas Barcelona dan lembaga-lembaga lain mengungkapkan mekanisme seluler khusus yang penting untuk memperlambat perkembangan tumor payudara, di mana para peneliti menemukan bahwa protein laminin dapat menghambat proses mekanotransduksi seluler dan dengan demikian melindungi nukleus dari deformasi, dan bahwa hubungan laminin-keratin merupakan mekanisme penting untuk tumor payudara yang sehat. Laminin adalah protein khusus yang menyediakan struktur dan dukungan bagi jaringan payudara yang sehat.
Peneliti Zanetta Kechagia menjelaskan, "Studi kami menunjukkan bahwa keberadaan laminin mengurangi efek kekakuan jaringan dan dengan demikian secara efektif melindungi sel dari pertumbuhan tumor; kami juga telah menunjukkan mekanisme ini secara in vitro, tetapi kami yakin mekanisme ini berpotensi untuk aplikasi in vivo mengingat hasil yang diamati pada sampel dari pasien kanker payudara. Melalui mekanisme ini, para peneliti kemudian dapat berharap untuk memblokir invasi sel tumor, yang diharapkan akan mengarah pada pengembangan lebih lanjut dari alat diagnostik yang lebih sensitif dan bahkan terapi baru untuk kanker payudara, namun, mereka perlu mengeksplorasi kemungkinan ini pada tahap akhir penelitian mereka.
Mencegah respons jaringan terhadap kekakuan atau memperlambat perkembangan tumor payudara adalah kuncinya.
Gambar dari: Nature Materials (2023). DOI:10.1038/s41563-023-01657-3
Kini para peneliti telah menunjukkan bahwa kekakuan jaringan yang meningkat memicu respons mekanis di dalam sel, yang paling umum terkait dengan perubahan pada sitoskeleton, yang memengaruhi interaksinya dengan jaringan di sekitarnya dan memfasilitasi migrasi sel; selain itu, kekakuan ini menyebabkan aktivasi protein YAP, yang mampu memasuki nukleus sel dan mengaktifkan ekspresi gen yang terkait dengan proliferasi sel. Untuk mempelajari proses mekanotransduksi, para peneliti membudidayakan sel jaringan payudara pada gel dengan kekerasan yang berbeda, sehingga mensimulasikan jaringan sehat (lebih lunak) dan ganas (lebih keras), dan mereka membandingkan perbedaan perilaku sel pada gel yang dilapisi laminin dengan sel pada gel yang dilapisi kolagen atau fibronektin, protein pendukung sel lain yang diproduksi berlebihan dalam proses karsinogenesis.
Dengan demikian, para peneliti mengamati bahwa sel yang ditanam pada gel kaya laminin memiliki respons mekanis yang sangat sedikit terhadap kekakuan substrat dibandingkan dengan sel yang ditanam pada gel kaya kolagen atau kaya fibronektin, dan respons mekanis terhadap kekakuan substrat tidak terlalu menonjol. Secara keseluruhan, penelitian ini mengungkap mekanisme molekuler yang digunakan jaringan organisme untuk mengatur sensitivitasnya terhadap sinyal mekanis.
