Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Wiadomo, jak postępujące sztywnienie mikrośrodowiska sprzyja rozwojowi raka piersi

Rekomendowane odpowiedzi

Analizując reakcje komórek nabłonka gruczołu mlekowego na zmieniającą się sztywność hydrożelu, bioinżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego odkryli, że kilka szlaków współdziała ze sobą, sprzyjając przekształceniu komórek piersi w komórki rakowe.

Wyniki opublikowane na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) mogą stanowić inspirację dla nowych metod leczenia pacjentek i hamowania wzrostu guzów.

Dynamicznie modulując sztywność mikrośrodowiska, możemy lepiej odtwarzać w laboratorium procesy zachodzące podczas transformacji komórek sutka w komórki złośliwe - podkreśla prof. Adam Engler.

Od jakiegoś czasu wiadomo, że w rozwoju i rozprzestrzenianiu nowotworu ważną rolę odgrywają nie tylko sygnały genetyczne i biochemiczne, ale i siły mechaniczne. W przeszłości wykazano, że modelowanie sztywnego środowiska in vitro sprzyja wzrostowi guzów. Często jednak modele te nie odtwarzają w pełni tego, co się dzieje w ciele, bo są statyczne. Sztywnienie tkanek jest zaś procesem dynamicznym [...].

Zespół Englera stworzył więc system, w którym sztywność może być dynamicznie dostrajana. Później trzeba patrzeć, jak komórki reagują na zmiany sztywności.

Próbujemy odtworzyć proces włóknienia podczas postępującego rozwoju guza - tłumaczy dr Jesse Placone.

Podczas testów zastosowano hydrożel (materiał na bazie kwasu hialuronowego), który można było w różnym stopniu utwardzać za pomocą wolnych rodników i ultrafioletu. Na początku hydrożel utwardzono w takim stopniu, by oddawał sztywność zdrowej tkanki. Później w żelu hodowano komórki nabłonka gruczołu mlekowego (ang. mammary epithelial cells, MEC). Gdy komórki dojrzały, sztywność zwiększano do poziomu występującego w raku sutka. Jak podkreślają Amerykanie, dawka UV, jaka była do tego konieczna, nie uszkadzała komórek.

Okazało się, że sztywnienie aktywowało kilka szlaków, które łącznie sygnalizowały MEC, by stały się komórkami rakowymi. Kluczowymi "graczami" były białka: TWIST1, TGF-beta, SMAD i YAP.

Zauważyliśmy, że w dynamicznym środowisku te różne szlaki współdziałają. Nie wystarczy zahamowanie jednego z nich, jak wcześniej wykazano w badaniach polegających na modelowaniu statycznych sztywnych środowisk. Z klinicznego punktu widzenia sugeruje to, że terapia monolekowa może się nie sprawdzić u wszystkich chorych z rakiem piersi.

Naukowcy odkryli też, że subpopulacja komórek gruczołu mlekowego nie reaguje na sztywnienie. Wg Englera, to dobra wiadomość, gdyż w wyniku samych oddziaływań środowiska przemianę nowotworową przejdzie mniej komórek niż dotąd sądzono. Jeśli efekt ten występuje także u chorych, może to oznaczać mniejszą liczbę albo mniejsze gabaryty guzów pierwotnych.

W niedalekiej przyszłości zespół chce poszukać substancji, które mogłyby hamować zidentyfikowane szlaki i sprawdzić, jak wpływają one na rozwój guza.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Freski na suficie Kaplicy Sykstyńskiej to jedno z największych osiągnięć zachodniego malarstwa. Michał Anioł wykonał je w latach 1508–1512 na zamówienie papieża Juliusza II. Przedstawiają sceny i postaci ze Starego Testamentu. Znajdziemy wśród nich i „Potop”, scenę, w której ujawnia się mistrzostwo artysty w przedstawianiu ludzkich postaci i dramatyzmu wydarzeń. Eksperci zajmujący się ikonodiagnostyką zauważyli, że jedna z kobiet namalowanych przez Michała Anioła ma prawdopodobnie raka piersi. Być może w ten sposób artysta chciał symbolicznie przypomnieć o nieuchronności śmierci.
      Ikonodiagnostyka znana jest od stu lat lat. To nauka zajmująca się stawianiem diagnoz medycznych na podstawie obserwacji dzieł sztuki przedstawiających ludzkie postaci. Służy ona zarówno jako metoda uzupełniająca naszą wiedzę na temat epidemiologii chorób trapiących ludzkość w dawnych czasach, jak do ćwiczenia umiejętności lekarzy.
      Teraz zespół specjalistów, w skład którego wchodzili historycy sztuki, lekarze, genetycy i patolodzy przyjrzał się freskowi Michała Anioła i stwierdził, że nienormalna morfologia piersi jednej z kobiet przedstawionych na „Potopie” to najprawdopodobniej reprezentacja nowotworu.
      Kobiece piersi, symbol macierzyństwa i kobiecości, zajmują ważne miejsce w sztuce. W niektórych obrazach i rzeźbach specjaliści potrafią zdiagnozować patologie, co zawsze wywołuje debatę, czy artysta celowo je przedstawił i co chciał w ten sposób powiedzieć swojemu mecenasowi i odbiorcom.
      U wspomnianej kobiety lewa pierś wykazuje objawy zwiotczenia spowodowane wiekiem lub karmieniem dzieci. Pierś ma wystającą brodawkę sutkową, a jej obwódka jest gładka. Natomiast brodawka prawej piersi jest wycofana i zdeformowana, sama zaś otoczka nieprawidłowa. Na górze piersi widoczne są dwa zgrubienia. To po prawej, od strony patrzącego, może być guzem, to po lewej – powiększonymi węzłami chłonnymi. Środek piersi wydaje się nieco odbarwiony, ale eksperci przypuszczają, że to raczej efekt wyrazu artystycznego, a nie oddanie efektu „skórki pomarańczy", który może świadczyć o raku zapalnym piersi.
      Diagnozę raka piersi u kobiety z „Potopu” wysunięto po szczegółowej analizie przedstawiania przez artystę kobiecych piersi w innych dziełach. Eksperci przyjrzeli się m.in. nagim biustom w „Sądzie Ostatecznym” w Kaplicy Sykstyńskiej oraz rzeźby „Poranek” i „Noc” z Kaplicy Medyceuszów. Z analiz wynika, że Michał Anioł dobrze wiedział, jak wyglądają zdrowe piersi o różnych rozmiarach i kształtach, a wiedzę tę stosował podczas tworzenia biblijnych postaci kobiecych. Tym samym reprodukcja stanów patologicznych o znaczeniu symbolicznym czy teologicznym była celowa.
      Wiemy, że Michał Anioł już w wieku 17 lat asystował przy autopsjach. Miał więc okazję oglądać patologie rozwojowe, nie można więc wykluczyć, że widział też kobiety zmarłe na nowotwory piersi.
      Przyczyna zesłania Potopu jest znana „... zaś Pan widział, że wielka jest niegodziwość ludzi na ziemi i że usposobienie ich jest wciąż złe” [Rdz 6,5]. Wśród ludzi uciekających przed wodą, przedstawił Michał Anioł osoby reprezentujące siedem grzechów głównych. Mężczyzna z beczką reprezentuje lenistwo oraz nieumiarkowanie w jedzeniu i piciu, ludzie walczący na łodzi to przedstawienie gniewu, widzimy też chciwość pod postacią kobiety z naczyniami kuchennymi. To pokazuje przyczyny, dla których ludzie zostali ukazani. Być może rak piersi ma symbolizować nieczystość. Śmiertelna choroba może symbolizować przemijalność życia i wskazuje na karę. Warto zauważyć, że kobieta wskazuje palcem prawej dłoni – a więc tej od strony chorej piersi – na grunt. Tutaj można dopatrywać się odniesienia do słów „prochem jesteś i w proch się obrócisz” [Rdz 3,19]. Musimy też tutaj pamiętać, że rozdział 3. Księgi Rodzaju opisuje upadek pierwszych ludzi i karę za grzechy. Śmierć i jej świadomość to ostateczna konsekwencja grzechu Adama. Pod nogami wspominanej kobiety widzimy ścięte drzewo, które może być odniesieniem do Drzewa poznania dobra i zła.
      Zgodnie z koncepcjami neoplatonizmu, pod wpływem którego Michał Anioł się znajdował, piękno i harmonia mogą prowadzić do nieśmiertelności, a fizyczna deformacja i choroba to symbol otchłani duchowej. Taka metafora powinna być brana pod uwagę, gdyż kobieta podnosi są pierś tak, by była ona dobrze widoczna dla obserwatora. Osoby przedstawione przez Michała Anioła są boleśnie świadome swego przeznaczenia, a nie sparaliżowane strachem przed nieokreślonym niebezpieczeństwem, podsumowują autorzy badań, dodając, że widoczny tutaj przykład patologii piersi w pełni wpisuje się w symbolikę i znaczenie teologiczne dzieła Michała Anioła.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Wstępne wyniki badań szczepionki przeciwko rakowi piersi wskazują, że wywołuje ona silną reakcję układu odpornościowego na kluczową proteinę guzów nowotworowych, donoszą na łamach JAMA Oncology naukowcy z University of Washington. Być może szczepionka będzie skuteczna przeciwko różnym rodzajom nowotworów piersi.
      Jako, że nie była to randomizowana próba kliniczna, uzyskane wyniki należy uznawać za wstępne, ale są one na tyle obiecujące, że stanowią podstawę do przeprowadzenia większych randomizowanych prób klinicznych, cieszy się główna autorka badań, doktor Mary L. Disis, dyrektor Cancer Vaccine Institute.
      Podczas zakończonego właśnie I etapu badań sprawdzano bezpieczeństwo szczepionki, która na cel bierze proteinę HER2 (receptor ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu 2), by wytworzyć reakcję układu odpornościowego przeciwko niej.
      HER2 znajduje się na powierzchni wielu komórek. W przypadku około 30% nowotworów piersi w komórkach nowotworowych poziom HER2 jest nawet sto razy wyższy niż w zdrowych komórkach. Te tak zwane nowotwory HER2 dodatnie są zwykle bardziej agresywne i z większym prawdopodobieństwem dają nawroty. Jednak nadmierna obecność HER2 wywołuje reakcję układu odpornościowego, co postanowili wykorzystać naukowcy. Tym bardziej, że u pacjentów z HER2, których układ odpornościowy reaguje silniej na obecność komórek nowotworowych, rzadziej dochodzi do nawrotów, więc średnia przeżywalność takich osób jest wyższa.
      Disis i jej zespół stworzyli szczepionkę DNA, zawierającą instrukcję produkcji fragmentu proteiny. Po wstrzyknięciu, DNA dostawało się do komórek, które wykonywały instrukcję, wytwarzały wspomniany fragment i prezentowały go układowi odpornościowemu. Ten ją rozpoznawał i atakował komórki. Instrukcja dotyczyła fragmentu HER2, o którym wiadomo, że wywołuje silną odpowiedź immunologiczną.
      Do badań zaangażowano 66 z nowotworami piersi, które dały przerzuty. Wszystkie zakończyły standardowe leczenia i albo uzyskano u nich całkowitą remisję, albo guzy pozostały jedynie w kościach, gdzie zwykle powoli rosną.
      Uczestniczki badań podzielono na trzy grupy, z których każda otrzymała trzy zastrzyki. Jedna z grup dostała trzykrotnie niską dawkę 10 mikrogramów szczepionki, drugiej wstrzyknięto po 100 mcg, trzecia zaś otrzymała trzy dawki po 500 mikrogramów preparatu. Kobietom zaordynowano też GM-CSF (czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów).
      Losy kobiet śledzono następnie przez od 3 do 13 lat (mediana wyniosła niemal 10 lat). Naukowcy chcieli upewnić się, czy szczepionka nie wywoła odpowiedzi immunologicznej przeciwko innym komórkom zawierającym HER2.
      Wyniki dowodzą, że szczepionka jest bardzo bezpieczna. Najpowszechniejsze skutki uboczne, jakie obserwowaliśmy, były podobne do tych, jakie wywołują szczepionki przeciwko COVID: zaczerwienienie i obrzęk w miejscu podania szczepionki, może lekka gorączka, dreszcze i objawy podobne do grypy, stwierdza uczona. Szczepionka wywołała też pożądaną reakcję układu odpornościowego, bez powodowania poważnych skutków ubocznych. Najlepszy wynik uzyskano u pacjentek, które otrzymały średnią dawkę.
      Chociaż celem tego etapu badań nie było sprawdzenie skuteczności szczepionek, naukowcy stwierdzili, że pacjentki radziły sobie znacznie lepiej niż kobiety na podobnym etapie rozwoju raka piersi. Przeciętnie bowiem w ciągu pięciu lat umiera około 50% takich kobiet. Śledzimy ich losy średnio przez 10 lat i 80% z nich wciąż żyje, mówi Disis.
      Jeśli II faza badań klinicznych wypadnie pomyślnie, będzie to silnym argumentem za przyspieszeniem rozpoczęcia fazy III. Mamy nadzieję, że jesteśmy blisko opracowania szczepionki, która efektywnie leczy pacjentów z rakiem piersi, dodaje uczona.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Rak piersi to najczęściej diagnozowany i jeden z najbardziej śmiercionośnych nowotworów na świecie. W 2020 roku zdiagnozowano go u 2,26 miliona osób, a choroba zabiła 685 000 ludzi. Badania przeprowadzone w Szwajcarii wykazały, że nowotwór ten najbardziej efektywnie rozprzestrzenia się w czasie snu. Odkrycie to może znacząco zmienić sposób diagnozy i leczenia raka piersi.
      Do metastazy, rozsiewania się nowotworu, dochodzi, gdy komórki odrywają się od guza pierwotnego, wędrują po organizmie i tworzą nowe guzy. Dotychczas zakładano, że metastaza to proces ciągły, więc podczas badań nad nowotworami nie przywiązywano uwagi do kwestii pory dnia, w której zachodzi. Teraz naukowcy z Politechniki Federalnej w Zurich, Szpitala Uniwersyteckiego w Bazylei i Uniwersytetu w Bazylei zauważyli zaskakujące zjawisko. Komórki, które tworzą przerzuty w późnym stadium nowotworu pojawiają się głównie, gdy chory śpi.
      Gdy pacjent śpi, budzi się guz, mówi lider grupy badawczej, profesor Nicola Aceto. Podczas badań na 30 kobietach z rakiem piersi oraz modelach mysich naukowcy zauważyli, że podczas snu w organizmie pojawia się więcej krążących komórek nowotworowych. Ponadto komórki, które opuszczają guz w nocy dzielą się szybciej, a więc mają większy potencjał do tworzenia przerzutów od komórek, które odrywają się od guza za dnia. Nasze badania pokazują, że oddzielanie się komórek nowotworowych od guza pierwotnego jest kontrolowane przez hormony takie jak melatonina, które regulują rytm dobowy, dodaje Zoi Diamantopoulou.
      Naukowcy zauważyli też, zupełnie przypadkiem, że liczba krążących w organizmie komórek nowotworowych mocno zmienia się w ciągu doby. Widać to było po czasie pobrania próbek krwi do badań. Niektórzy z moich kolegów pracują wcześnie rano lub późnym wieczorem, czasem pobierali krew o niestandardowych godzinach, mówi Aceto. Naukowców zaskoczyło, że krew pobrana o różnych porach doby zawierała bardzo różną liczbą komórek nowotworowych. Innym zaskoczeniem była duża liczba komórek nowotworowych w jednostce krwi u myszy w porównaniu z ludźmi. Naukowców zaskoczyło to, gdyż myszy to stworzenia aktywne nocą, więc próbki pobierano u nich zwykle za dnia, gdy zwierzęta spały. Szwajcarzy już teraz radzą, by lekarze opiekującymi się pacjentami nowotworowymi, odnotowywali dokładny czas pobrania krwi do badań. Dopiero to może dać pełny obraz sytuacji.
      Teraz zespół Aceto zastanawia się, w jaki sposób odkrycie może pomóc w leczeniu nowotworów. Uczeni chcą sprawdzić, czy przerzutowanie innych nowotworów również zależy od pory dnia oraz czy już istniejące terapie przeciwnowotworowe mogą lepiej działać jeśli będą stosowane o różnych porach doby.
      Szczegóły badań zostały opisane na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Karolinska Institutet zidentyfikowali proteinę, która chroni przed rozwojem raka piersi i jest powiązana z lepszymi prognozami u pacjentek cierpiących na tę chorobę. Odkrycie może pozwolić na rozwój nowych terapii dla trudnych w leczeniu odmian raka piersi.
      Na raka piersi zapada w którymś momencie życia aż 10% kobiet. W przypadku odmiany raka bez receptorów estrogenowych (ER-) istnieje mniej opcji leczenia, gdyż nie można tutaj zastosować terapii hormonalnej. Szczególnie trudny w leczeniu jest zaś rak potrójnie ujemny. W tym przypadku komórkom nowotworowym brakuje nie tylko receptora estrogenowego, ale również receptora progesteronowego i HER2.
      Profesor Per Uhlén i jego zespół zidentyfikowali nieznany dotychczas mechanizm, za pomocą którego proteina GIT1 reguluje szlak sygnałowy Notch, wpływając w ten sposób na pojawienie się i rozwój raków piersi ER-. To konserwatywny ewolucyjnie międzykomórkowy szlak sygnałowy, który odgrywa olbrzymią rolę w różnicowaniu komórek oraz ich dalszych losach. Już wcześniej wykazano, że u pacjentek z nowotworem piersi nadmiernie aktywny Notch powiązany jest z gorszą prognozą.
      Naukowcy ze Szwecji wykazali właśnie, że wysoki poziom GIT1 blokuje szlak Notch i chroni przed wzrostem guzów nowotworowych, a niski poziom GIT1 jest związany z rozwojem guza. Pacjentki z rakiem typu ER- mają mniejszy poziom GIT1 niż kobiety cierpiące na raka piersi ER+. Szwedzi wykazali też, że u pacjentek z rakiem ER- prognozy są lepsze w grupie z wyższym poziomem GIT1. Uzyskane przez nas wyniki dostarczają ważnych informacji na temat mechanizmu kontrolującego pojawienie się i wzrost guzów nowotworowych. Mamy nadzieję, że odkrycia te pozwolą na opracowanie nowych metod leczenia nowotworów piersi, mówi profesor Uhlén.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się w artykule GIT1 protects against breast cancer growth through negative regulation of Notch, opublikowanym na łamach Nature Communications.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie z California Institute of Technology (Caltech) i Jet Propulsion Laboratory (JPL) stworzyli inspirowany kolczugami materiał, który pod wpływem przyłożonego napięcia zmienia się z miękkiego i giętkiego w sztywny. Materiał taki może przydać się do tworzenia egzoszkieletów czy rusztowań zmieniających swoją sztywność w miarę gojenia się ran. Być może posłuży też do budowy... mostów, które można będzie przywieźć na miejsce w rolce, rozwinąć i usztywnić.
      Chcieliśmy stworzyć materiał, który zmienia sztywność na żądanie, mówi profesor Chiara Daraio. Naszym celem było uzyskanie tkaniny, która z miękkiej w kontrolowany sposób staje się sztywna, dodaje. Takie materiały spotykaliśmy dotychczas w literaturze. Dość przypomnieć tutaj kolczugę z mithrilu, którą Frodo otrzymał od Bilba czy pelerynę Batmana z filmu Batman Begins.
      W życiu codziennym dość często spotykamy się z materiałami, których sztywność została zmieniona. Wystarczy przypomnieć sobie np. paczkę próżniowo zapakowanej kawy. Jest sztywna i twarda, jednak natychmiast po przebiciu opakowania całość staje się miękka. Takie struktury jak kawa czy piasek mają złożone kształty, nie są ze sobą połączone i mogą usztywniać się tylko pod wpływem kompresji. Z kolei kolczuga, złożona z połączonych metalowych pierścieni może stawać się sztywna zarówno gdy ją ściśniemy, jak i gdy ją rozciągniemy. I to właśnie ta jej właściwość zainspirowała naukowców. Przetestowaliśmy wiele różnych cząstek, by sprawdzić, które są zarówno elastycznej, jak i można nadać im sztywność. Okazało się, że te, które zyskują sztywność tylko podczas jednego z rodzajów przyłożonej siły (ściskania lub rozciągania) nie sprawują się najlepiej, mówi profesor Daraio.
      Uczeni sprawdzili więc całą gamę kształtów, od połączonych pierścieni, poprzez połączone sześciany po połączone ośmiościany foremne, które przypominają dwie piramidy złączone podstawami. W modelowaniu interakcji tego typu struktur brał udział profesor Jose E. Andrade, specjalista od modelowania zachowania materiałów ziarnistych.
      Materiały ziarniste to piękny przykład złożonego systemu, w którym proste interakcje na poziomie poszczególnych ziaren mogą przekładać się na złożone zmiany strukturalne całości, mówi Andrade. Naukowcy prowadzili symulacje komputerowe oraz wytwarzali za pomocą drukarek 3D obiecujące struktury i testowali je w laboratorium.
      Podczas testów materiały albo ściskano w komorach próżniowych albo zrzucano na nie ciężary. W jednym przypadku taka „kolczuga” utrzymała masę 50-krotnie większą od własnej masy. Testy wykazały, że strukturami o największych zmianach właściwości mechanicznych pomiędzy stanem elastycznym a sztywnym, były struktury o największej średniej liczbie punktów stycznych pomiędzy tworzącymi je elementami.
      Tego typu tkaniny mają największy potencjał. Mogą być lekkie, miękkie i wygodne w użyciu, a pod wpływem przyłożonej siły stają się sztywną strukturą, która może wspierać i chronić właściciela, wyjaśnia Yifan Wang, jeden z autorów badań.
      Jak już wspomnieliśmy, taki materiał może posłużyć również do budowy mostów. Jak więc spowodować, by coś, co zostało przywiezione w rolce utrzymało ludzi czy pojazdy? Profesor Daraio mówi, że przez taki materiał można np. przeciągnąć liny, za pomocą których materiał zostanie ściśnięty i usztywniony. Te liny będą działały tak, jak troczki, za pomocą których ściągamy np. kaptur, wyjaśnia.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...