Une étude montre comment les cellules cancéreuses poursuivent chemin vers une plus grande concentration d'oxygène [1945001 - ]
Les cellules cancéreuses ont besoin d'oxygène pour survivre, comme le font la plupart des autres formes de vie, mais les scientifiques avaient jamais suivi leur recherche oxygène dans leurs premiers stades de croissance jusqu'à présent -. une étape vers une compréhension plus profonde des spreads de cancer à sens unique qui pourrait aider à traiter la maladie
dans un article publié en ligne par les Actes de l'Académie nationale des Sciences , bioingénieurs de l'Université Johns Hopkins et l'Université de Pennsylvanie résultats du rapport de leurs travaux montrant comment les cellules de sarcome de souris poursuivent un chemin vers une plus grande concentration d'oxygène, presque comme si elles suivaient une piste élargissement de la chapelure. Ce chemin est suggéré de mener les cellules des vaisseaux sanguins, à travers laquelle les cellules peuvent se propager à d'autres parties du corps.
"Si vous pensez à des cibles thérapeutiques, vous pouvez cibler ce processus spécifiquement", a déclaré Sharon Gerecht , professeur à l'université école Whiting Johns Hopkins du Département de génie chimique et de génie biomoléculaire et auteur principal de l'étude. Elle a reconnu que l'application clinique est loin, mais a déclaré que ces résultats ont atteint après trois années d'études dans son laboratoire fournir des indices sur une partie clé du cycle de vie des sarcomes des tissus mous et aussi un moyen éprouvé pour tester les traitements du cancer dans le laboratoire.
sarcome est un cancer qui affecte le tissu conjonctif, y compris les os, les muscles, les tendons, les cartilages, les nerfs, la graisse et des vaisseaux sanguins. L'étude a porté spécifiquement sur le sarcome des tissus mous qui ne touche pas les os, un type diagnostiqué chez certains 13.000 patients par an aux États-Unis. Environ un quart à la moitié de ces patients développent récurrents et d'étalement, ou métastasé, le cancer.
Cancers de toutes sortes sont connus pour prospérer avec peu d'oxygène, et les chercheurs se sont penchés sur le rôle de faible teneur en oxygène dans le développement tumoral . Moins bien compris est de savoir comment les cellules cancéreuses réagissent à des concentrations d'oxygène variant dans leurs premiers stades. Ce fut l'objet de cette recherche
Gerecht et ses sept co-auteurs -. Quatre affiliés à Johns Hopkins, trois avec Penn - suivi des milliers de cellules cancéreuses à un stade précoce prélevés chez des souris en se déplaçant à travers une maquette du corps tissus en gel clair dans une boîte de Pétri. L'hydrogel - un matériau à base d'eau avec la consistance de la gélatine - reproduit l'environnement des cellules cancéreuses dans les tissus humains
Kyung Min Park, alors chercheur postdoctoral dans le laboratoire Johns Hopkins, a développé la cellule hydrogel-cancer. système et Daniel Lewis, un étudiant diplômé Johns Hopkins, a analysé la migration cellulaire et les réponses à des concentrations d'oxygène en hausse, ou «gradients».
Pour cette expérience, les hydrogels contenaient des concentrations croissantes d'oxygène à partir du bas de l'hydrogel à la couche supérieure. Cela a permis aux chercheurs de suivre la façon dont les cellules cancéreuses réagissent à différents niveaux de l'oxygène, à la fois dans une tumeur et dans les tissus du corps.
Analyse des tumeurs de sarcome chez la souris, par exemple, montre que les plus grandes tumeurs ont une grande surface de très faible teneur en oxygène au centre. tumeurs plus petites ont différentes concentrations d'oxygène tout au long.
première étape Les chercheurs était de montrer que les cellules cancéreuses migrent plus faible teneur en oxygène ou hydrogels "hypoxiques" par rapport aux hydrogels contenant autant d'oxygène que l'atmosphère environnante. Ils ont ensuite examiné la direction du mouvement de la cellule.
Dans l'hydrogel, qui imite les concentrations d'oxygène dans les petites tumeurs, les cellules ont été trouvées pour déplacer des zones d'oxygène inférieur au supérieur. Les chercheurs ont également constaté que le minoxidil de médicaments - largement utilisés pour traiter la perte de cheveux et connu par son nom commercial Rogaine - arrêté le mouvement des cellules cancéreuses à travers l'hydrogel
Les cellules cancéreuses sont connus pour modifier leur environnement pour le rendre plus facile. pour eux de passer à travers elle, mais cette étude prend que la compréhension un peu plus loin, Gerecht dit.
"Nous ne savions pas qu'il était l'oxygène" qui dirige efficacement le mouvement, elle a dit. «Ce qui suggère gradient d'oxygène affecte premières étapes du processus de métastase."
L'étude démontre également le modèle d'hydrogel en trois dimensions comme un outil efficace pour le traitement du cancer de test dans un laboratoire, les auteurs ont écrit. Gerecht a déclaré que les cellules cancéreuses d'un patient humain pourraient être placés dans l'hydrogel tout comme les cellules de souris ont été, permettant aux cliniciens de voir comment ils réagissent avant les traitements sont donnés aux patients.
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