Некоторые особенно предприимчивые раковые клетки могут вызвать распространение рака на другие органы, что называется метастазированием, или ускользнуть от лечения, чтобы выйти на поверхность после того, как пациент предположительно находится в стадии ремиссии. Команда из Иллинойса вместе с коллегами из Китая обнаружила, что эти так называемые репопуляционные клетки опухоли могут незаметно скрываться в более жесткой клеточной среде, но процветать в более мягком пространстве.
Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.«Неясно, что вызывает рецидив», — сказал руководитель исследования Нин Ван. Ван — профессор технических наук Леонарда К. и Мэри Лу Хоэфт и профессор механики и инженерии Университета I. «Почему осталось несколько клеток, которые могут стать сильнее? Мы думали, что раковые клетки могут обладать некоторыми свойствами в это обычное явление для стволовых клеток, что позволяет им метастазировать в различные ткани.
Обычно, если вы возьмете клетку печени и поместите ее в легкое, она погибнет. Но недифференцированная клетка будет жить ».
Два года назад группа Вана опубликовала метод отбора репопулирующих опухоль клеток (TRC) из культуры. Благодаря этому методу отбора исследователи выделили и изучили TRC из меланомы, агрессивного рака кожи, печально известного своим распространением и рецидивом, чтобы увидеть, как механическая среда вокруг клеток влияет на их способность размножаться и вызывать новые опухоли.Исследователи вырастили клетки на гелях разной жесткости — некоторые очень мягкие, а некоторые более твердые, чтобы имитировать различные типы тканей в организме. То, что они обнаружили, их удивило.
TRC, помещенные в очень мягкие гели, росли и размножались, как и ожидалось. Клетки, помещенные на более жесткие гели, не размножались; однако и они не умерли — они впали в спячку. Когда позже исследователи перевели спящие TRC в мягкий гель, клетки «проснулись» и начали размножаться и распространяться.
Ван предполагает, что эти свойства покоя и пробуждения, когда механическая среда более манящая, могут объяснить, почему мягкие ткани, такие как мозг или легкие, наиболее уязвимы для метастазов.«У нас есть много разных типов органов, из которых происходят солидные опухоли, но если вы посмотрите на места метастазирования, большинство из них находится в мягких тканях», — сказал Ван. «Мозг, легкие, печень и костный мозг — все мягкое. Возможно, это не совпадение. Нам нужно провести дополнительные исследования».
Затем Ван и его коллеги надеются ответить на вопрос, что делает TRC такими устойчивыми к лекарствам — черта, которая значительно затрудняет лечение рецидивирующего рака. Разблокировка этой головоломки может помочь врачам бороться с рецидивирующим раком, хотя Ван надеется, что понимание того, как работают TRC, может привести к лечению, которое в первую очередь предотвращает метастазирование.«Ключевым вопросом в этой статье является описание механизмов, контролирующих распространение TRC», — сказал Ван. «Важность знания этих механизмов заключается в том, что теперь у нас есть цели, которых у нас не было раньше, конкретные цели для новых типов лекарств, которые будут мешать этому пути обновления.
Это может дать нам новый путь лечения и предотвращения рецидивов».