Después de que se trata un tumor primario, las células madre cancerosas aún pueden acechar en el cuerpo, listas para hacer metástasis y causar una recurrencia del cáncer en una forma más agresiva y resistente al tratamiento. Los investigadores de la Universidad de Illinois han desarrollado una sonda molecular quebusca estas escurridizas células y las ilumina para que puedan identificarse, rastrearse y estudiarse no solo en cultivos celulares, sino también en su entorno nativo: el cuerpo.
en un artículo publicado en la revista Ciencia Central de ACS , los investigadores describieron la efectividad de la sonda para identificar células madre cancerosas en cultivos de múltiples líneas celulares de cáncer humano, así como en ratones vivos.
"Realmente es la primera vez que se pueden observar las células madre del cáncer en el entorno complicado donde viven, no solo en cultivos celulares o entornos de tumores artificiales", dijo el profesor de química de Illinois Jefferson Chan, quien dirigió el estudio ".Verlos es el primer paso para comprenderlos. Ahora podemos ver dónde se esconden, cómo cambian a medida que la enfermedad progresa o cómo responden cuando aplica el tratamiento ".
Mientras que otros agentes comerciales están disponibles para marcar las células madre del cáncer, su aplicación es limitada, dijo Chan. Algunos no pueden distinguir entre células vivas y muertas, otros pueden unirse erróneamente a objetivos equivocados. Los más populares: anticuerpos que buscan marcadores enla superficie de la célula: son específicos para los tipos de células y su gran tamaño puede evitar que lleguen a los espacios pequeños donde las células madre del cáncer tienden a acechar. Todos están diseñados para su uso en cultivos celulares o entornos de tumores artificiales, que carecen de la complejidad del conjuntocuerpo, dijo Chan.
En contraste, la nueva sonda, llamada AlDeSense, es una molécula pequeña que se une a una enzima relacionada con la propiedad de la potencia en las células cancerosas. La sonda se activa y emite una señal fluorescente solo cuando reacciona con la enzima objetivo:qué células madre cancerosas producen en altas concentraciones.
En una serie de experimentos, el grupo de Chan descubrió que la enzima parece ser un marcador de potencia en muchos tipos de cáncer, lo que indica que AlDeSense puede ser ampliamente aplicable para la obtención de imágenes clínicas.
Los investigadores demostraron que AlDeSense es compatible con dos técnicas celulares principales: citometría de flujo e imagen confocal. El grupo de Chan se asoció con Timothy Fan, profesor de medicina clínica veterinaria y oncología veterinaria, para encontrar y rastrear células madre cancerosas en el tejido extirpadode ratones para biopsia y en ratones vivos con tumores metastásicos.
La capacidad de encontrar y rastrear las células madre cancerosas en el cuerpo, así como su estado de madre - la señal disminuye a medida que las células se diferencian - permitió a los investigadores seguir las células desde la inyección hasta el tumor a medida que se propagan a través de los cuerpos delos ratones, respondiendo algunas preguntas fundamentales sobre cómo se comportan las células madre del cáncer.
"Antes de este estudio, nadie sabía qué sucede entre la inyección de células madre cancerosas y la extracción de un tumor. Hay muchos modelos que plantean la hipótesis de cómo las células madre cancerosas se diferencian y crecen, pero los datos experimentales son limitados", dijo Chan."A través de este estudio, podemos ver que las propiedades de la madurez se mantienen en la población, incluso después de que hacen metástasis. Hay algo sobre el medio ambiente en el cuerpo que respalda las características de las células madre. Con AlDeSense, ahora podemos perfilar ese ambiente".
A continuación, los investigadores están evaluando si el uso de AlDeSense para rastrear las poblaciones de células madre cancerosas en tumores puede predecir el pronóstico en perros con linfoma. También están trabajando para habilitar la sonda con otras funciones, como la capacidad de matar selectivamente las células madre cancerosas.
"Otra cosa que buscamos es detectar inhibidores o medicamentos que puedan matar las células madre del cáncer al atacar esta enzima", dijo Chan. "Como sabemos que nuestra sonda solo interactúa con ese objetivo, podemos usar la sonda parabusque un medicamento que pueda inhibir esta enzima y verificarla en las células y en los animales vivos. La utilidad multiescala de la molécula la hace única ".
Este trabajo fue apoyado en parte por una beca de la Fundación Sloan. Los profesores de bioingeniería de Illinois Lawrence Wawrzyniec Dobrucki y Kristopher Kilian, ahora en la Universidad de Nueva Gales del Sur, Sydney, fueron coautores del estudio. Dobrucki y Fan son profesoresmiembros del Colegio de Medicina Carle Illinois; Chan y Dobrucki están afiliados al Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas en Illinois.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Original escrito por Liz Ahlberg Touchstone. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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