Solo unas pocas células en un tumor canceroso pueden separarse y extenderse a otras partes del cuerpo, pero la curva a lo largo del borde del tumor puede desempeñar un papel importante en la activación de estas células que sembran tumores, según un nuevoEstudio de la Universidad de Illinois.
Utilizando entornos de tejidos diseñados en diversas formas y patrones, el estudio del cáncer de piel descubrió que cuanto más curvados eran los cultivos celulares, más células cancerosas en los bordes mostraban marcadores de las características de las células madre, la clave para propagarse a otros tejidos.Esto tiene potencial para mejorar nuestra comprensión del cáncer, así como para desarrollar planes de tratamiento personalizados.
Dirigidos por Kristopher Kilian, profesor de ciencia e ingeniería de materiales, y Timothy Fan, profesor de medicina veterinaria, los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista Materiales de la naturaleza .
"La parte más peligrosa del cáncer es la metástasis", dijo Kilian. "Algunas células que llamamos células madre cancerosas adoptan características mortales donde pueden viajar a través del torrente sanguíneo a otros tejidos y formar nuevos tumores. Hay una necesidad de encontrar formasestas células y para estudiarlas, y lo que es más importante, para desarrollar medicamentos dirigidos a ellas, porque estas células madre cancerosas son resistentes a los medicamentos de quimioterapia que se dirigen al tumor principal. Esto causa recurrencia: el cáncer regresa ".
El grupo de Kilian se especializa en ingeniería de tejidos para crear modelos de tumores, con el fin de estudiar con mayor precisión los procesos de cáncer en una placa de cultivo. En el nuevo estudio, los investigadores cultivaron colonias de cáncer de piel de ratón en varios entornos 2-D y 3-Dde diferentes formas y patrones para ver si la forma del tumor contribuye a la activación de las células madre del cáncer y para ver en qué parte del tumor aparecieron las células madre.
Descubrieron que las células madre cancerosas parecían aparecer en los números más altos a lo largo de los bordes de los entornos de tumores diseñados, particularmente donde había esquinas y curvas convexas.
"En realidad fue bastante sorprendente", dijo Kilian. "Las células madre normales prefieren una posición interna blanda y blanda. Por lo tanto, para el cáncer, todos asumieron que las células madre del cáncer estaban en el medio del tumor. Encontramos que eso es geométricoLas restricciones, como las que tendrías cuando un tumor toca el tejido sano, parecen activar estas células madre cancerosas en el perímetro ".
Los investigadores realizaron una serie de pruebas en sus entornos de ingeniería para confirmar la capacidad de propagación del tumor, como el análisis genético. También probaron otras líneas de cáncer - cánceres de cuello uterino, pulmón y próstata humanos - y descubrieron que respondían a los patronesambientes tumorales de la misma manera.
Luego, el grupo de Kilian se asoció con el grupo de Fan para analizar las células madre de cáncer de piel en ratones vivos y descubrió que las células tomadas de los entornos con patrones tenían muchas más probabilidades de causar tumores que las células tomadas de un plato plano convencional.
"Descubrimos que muchos más ratones desarrollaron tumores cuando se les dieron las células que habíamos diseñado para tener estas características de células madre, y tenían una incidencia mucho mayor de metástasis en los pulmones", dijo Kilian. "En un tumor, de manera similar,las regiones que desarrollan este tipo de formas pueden activar células que luego pueden escapar y formar más tumores, lo que puede permitir a los cirujanos observar el perímetro de un tumor en crecimiento y usar la forma para guiar su evaluación de qué regiones podrían ser más problemáticas, dóndenecesitan extraer más tejido alrededor del tumor y donde no necesiten tomar tanto ".
Kilian espera que los entornos de tejidos diseñados y diseñados brinden a los investigadores una nueva forma de encontrar y cultivar células madre cancerosas, que han sido muy difíciles de alcanzar en cultivos convencionales: menos del 1 por ciento de las células, dijo. Más allá de la ciencia fundamental deAl encontrar y comprender estas células que propagan el cáncer, también ve que los entornos de tumores diseñados tienen aplicaciones terapéuticas en la medicina personalizada.
"Se puede imaginar que un paciente tiene un tumor en particular. Podría diseñarlo en un plato, y utilizando las propias células del paciente, podría desarrollar un modelo de su tumor específico para probar medicamentos", dijo. "Si pudieratomar las células de un paciente y, en cuestión de días, tener microtumores que podría usar para detectar todos los medicamentos disponibles, luego un oncólogo podría prescribir un tratamiento a medida para el paciente que se dirija tanto a las células tumorales como a estas esquivas células madre del cáncer queactualmente no podemos ver
"Hay mucho trabajo por hacer, pero estamos muy entusiasmados acerca de cómo una propiedad de materiales muy simple de un tumor en crecimiento podría ser el culpable de la propagación de la enfermedad. Creemos que abre una nueva vía de investigación para el fármaco"El cáncer es muy complejo, por lo que ponerlo en contexto es clave. Si hay un microambiente que proporciona el contexto para activar las células que pueden propagar el cáncer, entonces eso es un desarrollo, guía la cirugía y comprensión de la progresión y propagación del cáncer".importante saber."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Original escrito por Liz Ahlberg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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