Science Advances dergisinde 22 Şubat’ta yayımlanan “Biomineralogical Signatures of Breast Microcalcifications” adlı makalede meme kanserinin ve potansiyel olarak diğer hastalıkların ilerlemesine ilişkin patolojik ipuçlarını ortaya çıkaran mikrokalsifikasyonlar olarak bilinen “kalsiyum minerali tortusunun” çeşitli dokularda görülebileceği bulundu.

Sağlıklı mineral birikimi, kemik ve diş oluşumunda görüldüğü gibi hassas bir şekilde düzenlenmiş bir süreç. Ancak bu mineraller bazen böbrekler veya meme dokusu gibi ait olmadıkları yerlerde birikintiler oluşturur. Meme kanserinde mikrokalsifikasyonlar kritik birer arama aracıdır çünkü mamogramlarda parlak beyaz benekler olarak görünürler ve bu da bazı durumlarda meme kanserinin varlığına doğrudan işaret eder.

Cornell Engineering’de Malzeme Bilimi ve Mühendisliği profesörü ve makalenin kıdemli ortak yazarı Lara Estroff, konuyla ilgili görüşünü şu sözlerle belirtti: “Genellikle ilk mamogramdan sonra mikrokalsifikasyonlar büyük ölçüde göz ardı edilir. Bizim söylediğimiz şey, mamogramın çözünürlüğünün ötesine mikroskobik ve kimyasal düzeyde bakabileceğimiz ve bu mikro kireçlenmelerden daha fazla bilgi alabileceğimiz. Malzeme Mühendisliği biliminin yüksek çözünürlüklü karakterizasyon teknikleri ile biyomineralizasyon ve organizmaların mineral birikimi kontrolünü birleştirerek hastalık için önemli etkileri olabilecek patolojik bir mineral hakkında benzersiz bir öngörü kazandık.”

Estroff’un grubu, göğüs kanserinin kemiğe metastatik yayılmasını araştırmak için Biyomedikal Mühendisliği Profesörü ve makalenin kıdemli yazarlarından biri olan Claudia Fischbach ile iş birliği yapmaya başladı. Bu birincil tümör bölgelerinde kemik benzeri minerallerin ortaya çıktığı “tuhaf” bir olgunun araştırılmasına yol açtı. Araştırmacılar, bu mikrokalsifikasyonların mikro düzeydeki doku ortamının özelliklerini oluştukları anda gözlemleyebilme yollarıyla ilgilenmeye başladı.

Araştırmanın baş yazarı ve kanser üzerine çalışan malzeme bilimi profesörü Kunitake, “Minerallerin biyolojiden bağımsız farklı kuralları var. Meme kanserinde oluşan mineraller, oluşum ortamları hakkında ipuçları verebilecek kimyasal bilgilere sahip olabilir. Bu bilgilerin potansiyel olarak klinik bir değeri var.” dedi.

Lara Estroff ise bununla ilgili olarak “Biyomineralizasyon; malzeme bilimi, jeoloji, biyoloji ve daha fazlasının katkılarını içeren kendine has multidisipliner bir alandır. Bu yüzden onkologların bu küçük kristallerin malzeme özelliklerine odaklanmamış olmaları çok doğal.” dedi.

Kunitake ve ekibi 40 farklı meme kanseri hastasından örnek aldı ve zorlu bir incelemeye başladı.Ardından diğer çalışmalarda olduğu gibi doku örneklerini öğütüp homojenleştirmek yerine mineralin matriksi ve organik kimyasınının yüksek çözünürlüklü, üç boyutlu haritalarını elde etmeye çalıştılar. Sonrasında araştırmanın kıdemli ortak yazarlarından, “Raman mikroskobu” adı verilen bir tür titreşimsel spektroskopi tekniği kullanan Profesör Admir Masic ile çalıştılar. Bu teknik, biyolojik bir molekülün organik ve inorganik kimyalarının oluşturduğu özgün titreşimleri tespit edebiliyor. Aynı zamanda bu titreşimlerin nerede oluştuklarını da gözlemlemeye olanak tanıyor.

Kunitake daha sonra biyokimya ve genetik alanlarındaki araştırmalarda kullanılan tekniklerden faydalanarak elde ettiği tüm verileri birleştirmeye ve analiz etmeye başladı.

Kunitake, “Çok fazla veriye sahip olduğunuzda verileri analiz etmenin bir yolu, Genetik alanında çalışan toplulukların stratejilerini kullanmaktır. Verilerin nasıl davrandığını görselleştirmek için her şey niceliksel olmak zorunda değil. Verileri benzer özelliklerine göre gruplandırarak onlara bir ısı haritasıymış gibi bakabildik ve bu bize ölçtüğümüz farklı parametrelerin birbiriyle olan ilişkilerini ve farklı kalsifikasyonların birbirlerinden ayrılan özelliklerine göre nasıl gruplandırıldığı hakkında bir fikir verdi.” dedi.

Mikrokalsifikasyonların kanser gelişmeden önce mi yoksa kanser nedeniyle mi oluştuğundan emin olunmasa da bulgular hastalığın mikrokalifikasyonların ciddiyeti ile ilişkili olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar, bulguların tiroid ve yumurtalık kanseri gibi diğer kanser türlerindeki kalisifikasyon incelemelerine ışık tutabileceğine dair umutlu.

Ekip şimdi hastalık özelliklerinin daha geniş bir yayılımını incelemeyi ve yaklaşımlarını kalp kapakçıklarında minerallerin oluştuğu “kalsifik aort kapağı” hastalığı gibi diğer patolojik mineralizasyon hastalıklarına da uygulamayı planlıyor.

Derleyen: Ceren Korkmaz