Los investigadores del Hospital General de Massachusetts MGH han descubierto que los grupos de células tumorales circulantes CTC, que son más eficientes en la propagación del cáncer en todo el cuerpo que los CTC individuales, pueden pasar a través de los vasos sanguíneos del tamaño de los capilares.contradicen la creencia generalizada de que los grupos de CTC son demasiado grandes para pasar por los capilares, se publican en línea en Actas de la Academia Nacional de Ciencias y sugerir estrategias potenciales para reducir el potencial metastásico de los grupos.
"Al mostrar que los agregados que contienen docenas de células cancerosas pueden desplegarse para pasar a través de constricciones del tamaño de capilares, hemos desafiado el punto de vista actual de que las metástasis de órganos distantes son 'sembradas' solo por CTC individuales", dice Sam Au, PhD, deMGH Center for Engineering in Medicine, autor principal del informe: "Esta información puede cambiar la narrativa estándar de cómo se inicia la metástasis y nos permite idear mejores formas de combatirla".
La capacidad mejorada de los grupos de CTC para conducir metástasis ha sido reconocida durante décadas y respaldada por estudios recientes del MGH Cancer Center y otros lugares. Pero no se han explorado detalles del comportamiento de los grupos dentro de la circulación, y el hecho de que incluso grandesSe han encontrado grupos en las venas de los brazos de los pacientes, lejos de la ubicación de los tumores primarios, sugirieron a los investigadores que los grupos deben poder pasar a través de los capilares.
Para investigar esta hipótesis, desarrollaron un dispositivo microfluídico con canales que se estrechan en anchos de 5 a 10 micrómetros millonésimas de metro, lo mismo que los vasos sanguíneos humanos más pequeños. En una serie de experimentos utilizando grupos CTC aislados del pacienteMuestras de sangre, de líneas celulares de cáncer y de grupos de cultivo, descubrieron que grupos de 20 células o más eran capaces de atravesar incluso las constricciones más pequeñas del dispositivo.
Las imágenes detalladas revelaron que, al encontrar una constricción, los grupos de CTC se despliegan en una serie de células individuales, como cuentas en una cadena, y pasan a través de un solo archivo. En el otro lado de la constricción, las células se pliegan espontáneamente en un grupo, que parece no estar dañado y conserva su capacidad de proliferar. Dentro de las restricciones, las células permanecen conectadas entre sí por medio de interacciones entre células preexistentes dentro de los grupos, con los contactos más fuertes probablemente mantenidos mientras que las conexiones más débiles son temporalmenteperdió.
La velocidad con la que los grupos pasan a través de una constricción depende del tamaño de la célula más grande, no del tamaño total del grupo. Aunque el tratamiento de muestras de grupos de CTC de pacientes con factores que afectan la adhesión celular, incluido el medicamento de quimioterapia paclitaxel,no cambia inmediatamente la forma o la viabilidad de los grupos, los grupos tratados no se vuelven a ensamblar después de pasar por una constricción y las cadenas celulares se separan en células individuales o agregados más pequeños.
Para examinar el comportamiento de los grupos de CTC en los vasos sanguíneos de animales vivos, los investigadores utilizaron el pez cebra embrionario, que tiene vasos sanguíneos principales del tamaño de capilares humanos y son transparentes, lo que facilita observar el paso de los grupos de CTC etiquetados.Al igual que dentro del dispositivo de constricción microfluídica, los grupos de CTC humanos pasan a través de vasos más grandes y más pequeños en el mismo tipo de configuración de un solo archivo que dentro del dispositivo y luego se vuelven a montar.
"Dado que el comportamiento de los grupos en las constricciones depende de cuán fuertemente se adhieran las células entre sí, si podemos cambiar esa fuerza, ya sea dividiendo los grupos en células individuales o evitando que se desarrollen, podríamos controlar su capacidadpasar a través de vasos estrechos ", dice Au, quien es investigadora en el Departamento de Cirugía de MGH.
Mehmet Toner, PhD, director del Centro de Recursos de Sistemas BioMicroElectroMechanical en el Departamento de Cirugía de MGH y autor principal del informe PNAS, agrega: "Entre las cosas que necesitamos investigar ahora están qué moléculas de adhesión son más importantes para este proceso,exactamente cómo los grupos se reforman a sí mismos, ya sea reparando adherencias rotas o formando nuevas, después de salir de las restricciones, y si las fuerzas ejercidas en los grupos a medida que pasan a través de los capilares contribuyen a su potencial metastásico. Si podemos desarrollar formas de impedir ese paso, nosotrospodría reducir la posibilidad de metástasis, que es la principal causa de muerte por cáncer ".
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Materiales proporcionados por Hospital General de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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