La fuerza con que las células tumorales se adhieren al tejido circundante podría indicar la probabilidad de que el cáncer se propague a otras partes del cuerpo, según un estudio publicado el 28 de febrero en Revista biofísica . Usando un dispositivo de disco giratorio, los investigadores encontraron que las células tumorales caracterizadas por una fuerza de adhesión débil tienen más probabilidades de migrar e invadir otros tejidos en comparación con las células fuertemente adherentes. El estudio puede proporcionar un marcador muy necesario para identificar células altamente metastáticas dentrouna población de células tumorales más amplia.
"No existe un marcador biológico común que diga que un tumor tiene más probabilidades de diseminarse", dice el autor principal del estudio Adam Engler, de la Universidad de California, San Diego. "Sin embargo, nuestro dispositivo muestra que, de hecho, puede haber un problema físicomarcador que es predictivo de la probabilidad de propagación "
Las células cancerosas se diseminan separándose y migrando lejos del tumor primario para formar un sitio metastásico secundario. Sin embargo, solo un pequeño subconjunto de células cancerosas de un tumor o incluso de una línea celular cancerosa es capaz de formar tumores secundarios. Esfuerzos para identificarun marcador molecular universal que identifica las células en metástasis a través de los tipos de tumores no ha tenido éxito.
Por el contrario, algunos estudios han sugerido que un marcador biofísico, la fuerza con la que las células se unen al tejido tumoral circundante, podría indicar la probabilidad de desarrollo de un tumor secundario. Pero incluso dentro de un tumor individual, las células exhiben una variabilidad sustancial en sufuerza adhesiva. "Razonamos que comprender la heterogeneidad adhesiva dentro de una población invasiva puede mejorar nuestra capacidad de controlar físicamente las células cancerosas y predecir el comportamiento invasivo", dice la coautora del estudio Afsheen Banisadr, estudiante de doctorado en el laboratorio Engler de la Universidad.de California, San Diego.
Para probar esta idea, el laboratorio de Engler se asoció con la coautora Thea Tlsty de la Universidad de California, San Francisco, para construir un dispositivo de disco giratorio personalizado que pudiera medir la fuerza de adhesión de las células de cáncer de mama y próstata con un potencial metastásico variable.Los investigadores unieron las células a un cubreobjetos recubierto con proteínas de matriz extracelular, moléculas que proporcionan soporte estructural y bioquímico a las células circundantes. Luego, montaron el cubreobjetos en una varilla giratoria y aplicaron la fuerza de manera cuantificable y reproducible en la población celular, midiendola cizalla requerida para separar las células del cubreobjetos recubierto de proteínas de la matriz extracelular.
Utilizando este ensayo de cizalladura del disco giratorio, descubrieron que las células metastásicas exhiben una heterogeneidad notable en su fuerza de adhesión, a diferencia de sus contrapartes no metastásicas. Las células metastásicas fuertemente adherentes exhiben menos comportamiento migratorio, similar a las líneas celulares no metastásicas.Los resultados sugieren que la fuerza de adhesión puede servir como un marcador general y altamente preciso de las células metastásicas.
Basándose en estos hallazgos, Engler y su equipo han desarrollado un dispositivo de segunda generación que aísla las células migratorias débilmente adherentes. En estudios futuros, evaluarán si estas células, cuando se inyectan en ratones, formarán tumores a una tasa mayor quepoblación general de células tumorales. Si esta hipótesis es correcta, los investigadores examinarán los tejidos adyacentes a los tumores en ratones y humanos para detectar estas células débilmente adherentes y correlacionar su concentración con los tiempos de supervivencia libres de cáncer para los pacientes.
"Si encontramos una correlación entre un bajo número de células tumorales débilmente adherentes en el tejido que rodea un tumor y largos tiempos de supervivencia sin cáncer, creemos que esto podría servir como un indicador del potencial metastásico del tumor del paciente", dice el estudiocoautor Pranjali Beri, estudiante de doctorado en el laboratorio Engler de la Universidad de California, San Diego.
En el futuro, los médicos podrían usar este dispositivo para examinar las biopsias tumorales y estimar la probabilidad de metástasis, utilizando esta información para evaluar si los pacientes podrían necesitar un tratamiento más agresivo en las primeras etapas de la enfermedad ". Sin embargo, los pacientes deben darse cuenta de que ese es el momento paraestos resultados para alcanzar incluso los ensayos clínicos iniciales están a varios años de distancia ", dice Engler.
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