Что заставляет раковые клетки распространяться? Новое устройство предлагает подсказки

Рак становится смертельным, когда распространяется или дает метастазы. Не все клетки обладают одинаковой способностью перемещаться по телу, но исследователи не понимают, почему.
В статье, опубликованной в Scientific Reports, исследователи описывают новое устройство, которое может сортировать клетки в зависимости от их способности двигаться.

Затем исследователи смогли взять отсортированные клетки, которые были очень мобильными, и начать их анализ на молекулярном уровне.
"Люди раньше использовали микрофлюидные устройства, чтобы наблюдать за движением клеток, но на этом история обычно заканчивается. Мы разработали устройство, которое разделяет мобильные клетки и позволяет нам определять экспрессию генов этих высокомобильных клеток по сравнению с менее мобильными.

Изучая эти различия в живых клетках, мы надеемся понять, что заставляет некоторые раковые клетки распространяться в другие области тела », — говорит со-ведущий автор исследования Стивен Дж. Аллен, М.D.-Ph.D. студент программы подготовки медицинских ученых Медицинской школы Мичиганского университета.
Считается, что высокомобильные клетки являются более агрессивными клетками, вызывающими метастазы. Понимая, как эти клетки тикают, исследователи полагают, что они могут разработать целевые методы лечения, чтобы попытаться предотвратить метастазирование.

«Используя передовые технологии микропроизводства, мы можем создавать микроструктуры, сопоставимые по размеру с клетками. Затем живыми клетками можно манипулировать на чипе с разрешением одной клетки. Используя эту технологию, мы можем исследовать различия между отдельными раковыми клетками, в то время как обычные подходы могут изучать только коллективное среднее поведение ", — говорит со-ведущий автор исследования Ю-Чи Чен, научный сотрудник в области электротехники и информатики в Университете г. Мичиганский инженерный колледж.

Различия в индивидуальных раковых клетках являются ключевым аспектом того, как рак развивается, становится устойчивым к современным методам лечения или рецидивирует.

"Первичная опухоль — это не то, что убивает пациентов. Метастазы убивают пациентов. Понимание того, какие клетки могут метастазировать, может помочь нам направить пациентам более целенаправленную терапию », — говорит соавтор исследования София Д. Мераджвер, М.D., Ph.D., научный руководитель программы онкологии молочной железы в Онкологическом центре Университета Мичигана.
Исследователи считают, что когда-нибудь этот тип устройства может помочь врачам понять рак конкретного пациента.

Какие клетки опухоли этого пациента действительно вызывают хаос?? Есть ли большая популяция агрессивных клеток? Существуют ли специфические маркеры или варианты на тех отдельных клетках, на которые можно воздействовать лечением??
«Эта работа демонстрирует элегантный подход к изучению метастазов раковых клеток путем объединения опыта в области инженерии и биологии», — говорит соавтор исследования Эйсик Юн, Ph.D., профессор электротехники и информатики, а также биомедицинской инженерии и директор Нанофабрикации Лурье в Инженерном колледже UM.

«В прошлые десятилетия инженеры разработали биологические инструменты с лучшим разрешением, более высокой чувствительностью, селективностью и более высокой производительностью», — добавляет Юн. "Однако без убедительных приложений эти инженерные инструменты не имеют большого практического значения. Цель нашей лаборатории — разработать инструменты, которые можно было бы широко распространить среди биологического сообщества, чтобы в конечном итоге повлиять на клиническую помощь пациентам."
В этой работе были проведены обширные исследования клеточных линий, представляющих различные типы рака.

Новое устройство было разработано для отслеживания движения клеток, сортировки отдельных клеток по их движению. Он имеет ряд узких мест, которые имитируют лимфатическую систему, по которой обычно перемещаются раковые клетки. В отличие от других подобных устройств, в этом случае захваченные и отсортированные клетки могут быть собраны вживую для дальнейшего изучения и анализа.
В тесте с использованием агрессивных метастатических клеток рака груди исследователи смогли отсортировать клетки в зависимости от их движения, собрать отсортированные клетки и снова отправить их через устройство.

Ячейки сохранили ту же высокую мобильность при повторных испытаниях. Исследователи также обнаружили, что более подвижные клетки имели характеристики и внешний вид под микроскопом метастатических клеток и выражали значительно более высокие уровни маркеров, связанных с метастатическим раком.
«Понимание конкретных различий, которые приводят к тому, что некоторые раковые клетки покидают первичную опухоль и метастазы семян, очень полезно для разработки и тестирования антиметастатических стратегий», — говорит Мераджвер.
Устройство нуждается в дальнейшем тестировании и валидации, прежде чем оно сможет оказывать влияние на клиническую помощь.

Пациенты, желающие получить дополнительную информацию о вариантах лечения рака, могут позвонить в службу поддержки рака UM по телефону 800-865-1125.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *