Kształt guza wpływa na to, czy komórki mogą przerzutować

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Kształt guza odpowiada za to, czy komórki są w stanie przerzutować.

Wykorzystując sztuczne środowiska tkankowe o różnych kształtach, naukowcy z Uniwersytetu Illinois badali nowotwory skóry. Odkryli, że im bardziej zakrzywione były hodowle, tym więcej komórek na krawędziach zawierało markery charakterystyczne dla komórek macierzystych (to właściwość kluczowa dla rozprzestrzeniania się do innych tkanek).

Zespół prof. Kristophera Kiliana specjalizuje się w inżynierii tkankowej, uzyskując na tej drodze modele guzów. W ramach najnowszego studium Amerykanie hodowali w środowiskach 2D i 3D kolonie mysich nowotworów skóry. Miały one różne kształty i wzorce. Wszystko po to, by sprawdzić, czy kształt guza przyczynia się do aktywacji nowotworowych komórek macierzystych (NKM). Naukowcy sprawdzali też, gdzie w guzie pojawiały się NKM.

Autorzy publikacji z pisma Nature Materials zauważyli, że NKM pojawiały się najliczniej na krawędziach wyhodowanych środowisk, a zwłaszcza w rogach i wzdłuż krzywych wypukłych.

Było to dość zaskakujące. Normalne komórki macierzyste preferują miękkie, gąbczaste i położone w środku lokalizacje, dlatego w przypadku nowotworów wszyscy zakładali, że NKM będą się [również] znajdować pośrodku guza. Odkryliśmy, że geometryczne ograniczenia, takie jak te występujące na styku guza i zdrowej tkanki, wydają się aktywować nowotworowe komórki macierzyste na obwodzie.

By potwierdzić zdolność do rozprzestrzeniania się, wykonano szereg testów, w tym analizy genetyczne. Przeprowadzono też badania z innymi liniami nowotworowymi (ludzkiego raka szyjki macicy, nowotworu płuc i raka prostaty). Okazało się, że reagowały tak samo, jak to zaobserwowano w przypadku komórek nowotworu skóry.

W dalszym etapie Kilian nawiązał współpracę z weterynarzem prof. Timothym Fanem. Naukowcy testowali komórki macierzyste nowotworów skóry na żywych myszach i zauważyli, że komórki z "uwzorcowanych" środowisk o wiele częściej prowadziły do powstania guzów niż komórki pobrane ze zwykłych hodowli szalkowych.

Odkryliśmy, że gdy myszom podano komórki, które w wyniku inżynierii [tkankowej] miały cechy NKM, częściej tworzyły się guzy i że z większym prawdopodobieństwem występowały przerzuty do płuc. Analogicznie w guzie w regionach, w których rozwijają się opisane wyżej kształty, może następować aktywacja komórek. Następnie odrywają się one i tworzą guzy. Chirurdzy mogą więc oglądać obwód guza i na tej podstawie decydować, które okolice będą bardziej problematyczne - gdzie trzeba wyciąć większy, a gdzie mniejszy margines tkanki.

Kilian sądzi, że zdobycze inżynierii środowiska guza można wykorzystać w spersonalizowanej medycynie. Można sobie wyobrazić, że pacjent ma guz danego rodzaju. Specjaliści odtwarzaliby go z własnych komórek chorego i dysponując modelem, testowaliby na nim różne leki. Później wybierano by te, które oddziałują zarówno na komórki guza, jak i NKM.

« powrót do artykułu