Å stoppe tumorcellebevegelse stopper spredning av kreft
Ny innsikt i hvordan tumorceller beveger seg kan i stor grad hjelpe deg med å utvikle behandlinger for å forhindre spredning av kreft.
Ved hjelp av en eksperimentell modell stoppet forskere fra University of Minnesota i Minneapolis kreftceller fra å spre seg, selv etter at cellene hadde endret bevegelsesmåten.
Sjansene for å eliminere kreft er mye høyere hvis sykdommen ikke har spredt seg utover primær svulst.
Rundt 90 prosent av kreftrelaterte dødsfall oppstår på grunn av metastase, eller svulsters evne til å invadere nærliggende vev og spre seg til andre deler av kroppen.
En behandling som stoppet bevegelsen av kreftceller, vil forbedre overlevelsesgraden betydelig, ved å gi leger mer tid til å håndtere den primære svulsten.
Den nye studien, omtalt i tidsskriftet Naturkommunikasjon, kunne markere et stort skritt mot denne prestasjonen.
'Kreftceller er veldig luskete'
Forskerne satte opp laboratorieversjoner av et svulstmiljø og observerte hvordan brystkreftceller beveget seg gjennom dem.
Ved hjelp av narkotika prøvde de å stoppe cellene ved å forstyrre mekanismene som fungerer som motorer, og generere krefter for bevegelse.
Til forskernes overraskelse byttet cellene til en helt annen måte å bevege seg på, og fikk dem til å ligne "oserende" klatter.
"Kreftceller er veldig snike," bemerker seniorforfatter Dr. Paolo P. Provenzano, lektor ved University of Minnesota biomedisinsk ingeniøravdeling. Han innrømmer: "Vi forventet ikke at cellene ville endre bevegelsen."
Ved å målrette begge modusene for cellebevegelse samtidig, stoppet imidlertid forskerne "cellene i sporene."
Dr. Provenzano bemerker: ”Det er nesten som vi ødela GPS-en deres, slik at de ikke kunne finne motorveiene. [...] Cellene bare satt der og beveget seg ikke. "
Metastase og cellebevegelse
Metastase er en kompleks prosess med flere stadier. I hver må visse betingelser være oppfylt før kreften kan utvikle seg.
For eksempel gjennomgår store endringer under invasjonen av nærliggende vev, både tumorcellene og deres mikromiljø, eller ekstracellulær matrise.
De fleste celler har en viss evne til å bevege seg gjennom den ekstracellulære matrisen som omgir dem, takket være en kompleks tilbakemelding av signaler kjent som kontaktveiledning.
Forskere har observert denne veiledningen i forskjellige omgivelser, for eksempel i sårheling og generering og regenerering av organer.
Dr. Provenzano og teamet hans sier at kontaktveiledning også hjelper kreftceller til å føle og følge veier i svulster. De sammenligner veiledningsmønstrene med "motorveier" for kreftcelleinvasjon.
Overlevelsesraten har en tendens til å være lavere hos personer som har svulster med mange av disse mønstrene.
Forfatterne av den nye studien bemerker at det medisinske samfunnet ennå ikke har forstått hvordan kreftceller fornemmer kontaktveiledning.
Konstruerte svulstmikromiljøer
For å undersøke hvordan cellene gjenkjenner og følger disse banene, utviklet teamet 2-D mikromiljøer som etterligner mønstre med veiledningstegn i svulster.
Arbeid med konstruerte miljøer fremskynder denne typen forskning.
"Ved å bruke disse kontrollerte nettverksmiljømiljøene, var vi i stand til å teste hundrevis av cellebevegelseshendelser i løpet av timer, sammenlignet med en eller to i samme tidsramme ved å avbilde en svulst," forklarer den første studieforfatteren Dr. jobber i universitetets biomedisinske avdeling.
Følgende korte video fra University of Minnesota viser hva som skjedde da forskerne brukte medisiner for å målrette mot motorlignende bevegelser av brystkreftceller. Cellene byttet til en flytende, oser-aktig bevegelse som er avhengig av forskjellige mekanismer.
Teamet har til hensikt å teste metoden deres på andre typer kreft, og deretter starte forsøk med dyr. Hvis disse går bra, bør forsøk på mennesker følge i løpet av få år.
Forskere må også undersøke andre aspekter av tilnærmingen, for eksempel effekten på sunne celler.
"Til slutt vil vi finne måter å undertrykke kreftcellebevegelse mens vi forbedrer immuncellebevegelsen for å bekjempe kreften."
Dr. Paolo P. Provenzano
