Ynglŷn â bôn-gelloedd canser

Mae canser wedi'i ddiffinio mewn nifer o ffyrdd. Gan ddechrau gyda sylwadau Hippocrates am angiogenesis, mae'r gair 'canser' ei hun yn cyfeirio at y gwaedlestri trwchus sy'n bwydo tiwmorau ac sy'n debyg i grafangau cranc. 

Mae ymchwil wedi gwneud llawer iawn o gynnydd ac erbyn hyn defnyddir dulliau gwahanol i edrych ar ganser.

Mathau o fôn-gelloedd: beth yw'r gwahaniaeth?

Mae bôn-gelloedd yn gelloedd angenrheidiol. Eu pwrpas yw i ddisodli nifer fawr o feinweoedd mewn celloedd pan fo angen adnewyddu'r rheiny drwy'r amser. 

Maen nhw'n boblogaeth fach o gelloedd cymharol anwahaniaethol, sef celloedd nad ydyn nhw'n dangos "gwahaniaeth" neu nodau arbenigol yn y feinwe. Maen nhw'n hunan-adnewyddu'n araf ac mae pob rhaniad yn y gell yn cynhyrchu un fôn-gell ac un gell sy'n cael ai galw'n gell ehangu-tramwyad neu'n gell hynafiad (Wele Ffigwr 1). Does fawr o botensial i gell hynafiad i amlhau ac mae'n cael ei newid yn y pen draw i ffurfio celloedd gweithredol y feinwe sy'n angenrheidiol. 

Mae'r gwahaniaethu hwn (neu'r potensial i ddod yn gell arbenigol) yn cael ei lywio gan arwyddion sy'n cael eu rheoli gan enynnau/DNA yn y gell. Yn ogystal, mae'n dibynnu ar yr arwyddion allanol megis cemegau sy'n cael eu secretu gan gelloedd eraill a thrwy gysylltiad ffisegol rhwng celloedd sydd yn cael ei adnabod fel y meicroamgylchedd.

Mae'r deiagram isod, sydd ar gael yn Saesneg yn unig, yn dangos sut mae bôn-gell normal yn creu bôn-gell newydd a chell hynafiad.

Diagram showing how cancer stem cells could arise
Mae hyn yn dangos sut mae bôn-gell normal yn creu bôn-gell newydd a chell hynafiad. Mae’r gell hynafiad normal wedyn yn aeddfedu’n gell wahaniaethol (arbenigol) y mae ar y corff eu hangen. Gallai digwyddiad fel mwtaniad genetig uniongyrchol drwy ffactorau allanol beri i’r celloedd hyn fwtanu neu ddad-wahaniaethu, sef colli eu harbenigrwydd ar unrhyw adeg. Wedyn gallai’r celloedd sydd wedi’u heffeithio fel hyn greu bôn-gell canser. (Llun wedi’i ysbrydoli gan waith celf Therese Winslow).

Mae'r gwahaniaeth rhwng bôn-gell embryonig a bôn-gell anembryonig "somatig" neu "oedolyn" yn ymwneud ag i ba raddau y gallan nhw eu newid eu hunain yn fathau gwahanol o gelloedd. Felly mewn termau meddygol, mae'n debyg bod potensial therapiwtig y fôn-gell embryonig yn eang iawn a bod potensial y fôn-gell oedolyn yn llawer mwy cul.

Mae gan fôn-gell embryonig y gallu rhyfeddol i'w newid ei hun i greu unrhyw un o'r cannoedd o fathau o gelloedd sy'n ffurfio corff y bod dynol. Mae'n cael ei dosbarthu'n gell anwahaniaethol. Cafodd y celloedd hyn, sy'n ffurfio embryo'r cyfnod cynnar, eu darganfod gan Lywydd Prifysgol Caerdydd, yr Athro Syr Martin Evans, Mario R. Capecchi, ac Oliver Smith yn 2007. Enillon nhw Wobr Nobel am eu hymdrechion.

Mae bôn-gell oedolyn eisoes wedi'i hymrwymo ac mae iddi amrediad llawer mwy cyfyngedig o lwybrau. Mewn llawer o feinweoedd, maen nhw'n gwasanaethu fel system gywiro fewnol i adnewyddu celloedd yn ddi-ben-draw tra bo'r person yn fyw: celloedd sydd wedi'u colli drwy draul, anaf neu glefyd er enghraifft yn y perfeddion, y gwaed/mêr yr esgyrn, y croen, y cyhyrau a'r ymennydd. Mewn rhai achosion, dim ond o dan amgylchiadau arbennig y bydd bôn-gelloedd a geir mewn organau fel y galon a'r pancreas yn ymrannu.

Embryonic and adult stem cells
Mae hyn yn dangos yn syml iawn sut y gall wy sydd wedi’i ffrwythloni ddatblygu’n flastocyst (sydd â màs mewnol o gelloedd) sef ffynhonnell bôn-gelloedd. Gall y rhain gynhyrchu holl gelloedd y ffetws, ond cyflenwad cyfyngedig o gelloedd sydd gan yr oedolyn.

Mae Bôn-gelloedd Plwripotent a Ysgogwyd (IPSC) yn fôn-gelloedd oedolyn sydd wedi'u tyfu o dan amodau arbennig er mwyn eu hailraglennu, fel eu bod mewn cyflwr sy'n agosach at gyflwr bôn-gelloedd. Mae hyn wedi cael ei wneud mewn labordy.

Fel pob bôn-gell, mae bôn-gelloedd canser yn gelloedd sydd heb arbenigo ( hynny yw, does dim strwythurau ar gyfer meinweoedd penodol iddyn nhw), maen nhw'n gallu ymrannu ac adnewyddu dros gyfnod hir ac arwain at gelloedd arbenigol. Maen nhw'n gallu ailadrodd heterogenedd tiwmor, gan eu bod i'w cael mewn tiwmorau. Mae'r ymchwil hyd yn hyn yn awgrymu eu bod yn gwrthsefyll amryw o gyffuriau a radiotherapi.

Gwyddom ei bod yn bosibl bod mwy o debygrwydd rhwng bôn-gelloedd canser a bôn-gelloedd normal, ac mae angen rhagor o ymchwil i adnabod a disgrifio'r celloedd hyn, ac mae ymdrechion bellach yn cael eu gwneud hefyd i nodi strategaethau therapiwtig a allai dargedu'r celloedd hyn.

Mae'r deiagram isod, sydd ar gael yn Saesneg yn unig, yn dangos y theori gychwynnol am sut y gallai bôn-gelloedd canser gynnal tiwmor.

Cancer stem cell theory
Mae hyn yn dangos y theori gychwynnol ar sut y gallai bôn-gelloedd canser gynnal tiwmor. Hyd yn oed â therapi canser confensiynol, mae’r bôn-gelloedd canser yn goroesi a gall y canser ddigwydd eto. Ond os gallwn ni adnabod bôn-gelloedd canser a datblygu triniaeth benodol fe allai’r canlyniadau fod yn fwy addawol i’r cleifion gan fod y tiwmor yn gwella dros dro.

Pam mae ymchwil bôn-gelloedd canser yn peri cyffro i wyddonwyr?  

Os ydyn ni'n gywir ynghylch bôn-gelloedd canser, maen nhw'n cynnig y posibilrwydd o weddnewid ein gallu i drin canser, hynny yw gwella pa mor hir a pha mor dda y gall cleifion fyw ar ôl cael diagnosis.

Mae yna dystiolaeth gynyddol bod bôn-gelloedd canser yn hanfodol ar gyfer ffurfiant tiwmorau. Nid yn unig y maen nhw'n gallu eu hadnewyddu eu hunain, ond maen nhw'n gallu creu dirywiad ym mhob math arall o gell a welir yn y tiwmor. Gan hynny, fe ddylai fod modd trin canser drwy ddileu'r holl fôn-gelloedd canser mewn tiwmor – yn hytrach nag ymosod ar holl gelloedd y tiwmor, fel sydd wedi digwydd yn y gorffennol.

Dangoswyd yn barod fod bôn-gelloedd canser yn gallu cychwyn liwcemia. Mae gwaith yma yng Nghaerdydd wedi dangos eu bod nhw hefyd yn gallu chwarae rhan wrth gychwyn canser y croen. Er hynny, mae sefyllfa mathau eraill o ganser yn llawer llai eglur. 

Dywedwyd bod bôn-gelloedd canser (CSC) yn brin o ran eu nifer ac yn ddi-ben-draw o ran eu potensial. Awgrymodd y Goldie-Coldman hypothesis (1979) fod gan ganran fach o'r celloedd mewn tiwmor nodweddion cynhenid sy'n peri iddynt wrthsefyll triniaethau. 

Mae'n bosibl bod theori bôn-gelloedd tiwmor yn ategu'r ddamcaniaeth hon. Gallai esbonio sut mae cleifion â chlefyd metastatig yn atglafychu'n glinigol sawl mis ar ôl dechrau eu triniaeth am fod grŵp bach o gelloedd sydd â nodweddion unigryw wedi goroesi. Dyma'r nodweddion sy'n cynnwys y gallu i arwain at boblogaeth newydd o gelloedd sydd â ffenotyp ymwrthol.

Mae'n bosibl hefyd fod yna gyfnodau yn esblygiad bôn-gelloedd canser. Yn achos llawer o fathau o diwmor, mae'n amhosibl cael mwtaniadau neu ddigwyddiadau de novo sy'n arwain at fôn-gelloedd canser sylfaenol – sy'n amrywiol. Mae'n bosibl felly fod bioleg bôn-gelloedd canser sylfaenol yn heterogenaidd. Gall nodweddion fel amledd bôn-gelloedd canser, ffenotyp arwyneb y gell, a sensitifrwydd i gyffuriau amrywio fel ffwythiant i'r mwtaniadau penodol yn ogystal â natur y teip normal o gell y mae'r digwyddiad sylfaenol yn digwydd ynddi. 

Wedyn yn ystod cynnydd y tiwmor gallai digwyddiadau eraill gymryd lle naill ai o ganlyniad i bathogeneseis cynhenid y tiwmor a/neu o ganlyniad i her cemotherapi. Gallai pwysau dewisol sy'n gysylltiedig â chynnydd neoplastig arwain at amledd uwch o ran bôn-gelloedd canser sydd wedi'u diffinio yn ôl eu swyddogaeth yn y cyfnodau eilaidd neu fetastatig. A hyn yn ogystal ag amrywiaeth yn nodweddion bôn-gelloedd canser mewn cleifion a rhwng cleifion (Rosen a Jordan, Science 2009; 324:1670-1673). Mae angen ymchwilio ymhellach i hyn i gyd.

Mae'r deiagram isod sydd ar gael yn Saesneg yn unig yn dangos damcaniaeth arall ar sut y gallai bôn-gelloedd canser gadw tiwmor.

Cancer stem cell theory 2
Mae hyn yn dangos damcaniaeth arall am sut y gallai bôn-gelloedd canser gadw tiwmor. Mae’n bosibl bod mwy nag un fath o fôn-gell canser ac felly gyda therapi canser confensiynol mae màs y tiwmor yn parhau. Ond unwaith eto, os gallwn ni adnabod bôn-gelloedd canser, gall y triniaeth wella.

Oes gwahaniaeth rhwng bôn-gelloedd canser a chelloedd sy'n cychwyn tiwmor? 

Nac oes, y duedd yw bod y termau'n cael eu defnyddio am yn ail â'i gilydd.

Allwch chi roi disgrifiad byr o fôn-gell canser?

Gall bôn-gelloedd canser fod yn is-boblogaeth fach o gelloedd mewn tiwmor a all gychwyn twf canser a'i gynnal.

Sut beth yw bôn-gell canser i edrych arni? 

Maen nhw'n edrych yr un fath o dan y meicrosgop ond maen nhw'n mynegi cyfuniad unigryw o foleciwlau ar yr arwyneb.

Tumour regression
Lluniau gan Dr Richard Clarkson (Prifysgol Caerdydd) yn dangos sut y gall bôn-gelloedd canser a dyfwyd yn y labordy gael eu lladd dros amser. Dyma fodel o atchweliad tiwmor.

Ble mae dod o hyd i fôn-gell canser?

Yn y tiwmor neu â chysylltiad agos iawn iddo, hynny yw cychwyn liwcemia.

Beth yw'r buddion posibl?

Gobeithio y bydd modd trechu mecanweithiau'r gallu i wrthsefyll cyffuriau sy'n cael ei weld ar hyn o bryd mewn triniaethau ac sy'n cyfrannu at atglafychu fel bod modd cyfeirio therapi canser yn well.

Ffilmiau a phosteri defnyddiol

Ffilmiau

Mae gan yr Athro Hans Clevers a'i gydweithwyr yn Sefydliad Hubrecht yn yr Iseldiroedd ffilm wych, sy'n dangos sut mae'n bosibl i fôn-gelloedd â mwtaniad genetig yng ngenyn yr adenomatous polyposis coli (APC) gychwyn canser yn y perfeddion.

Dolen i bosteri

Mae poster da o fôn-gelloedd canser wedi'i greu gan Nature ac Abcam a thrwy ganiatâd Abcam gallwch lawrlwytho'r PDF.