Сейчас исследователи из MIT, южная Корея и Италия развивали трехмерную микрожидкую платформу, которая подражает распространению клеток рака молочной железы в подобную кости внешнюю среду.Чип – больше, чем десять центов – содержит пара каналов, в которых исследователи вырастили эндотелиальные клетки и костные клетки, дабы подражать кровеносному сосуду и кости бок о бок. Они тогда ввели весьма метастатическую линию клеток рака молочной железы в изготовленный кровеносный сосуд.Двадцать четыре часа спустя команда увидела, что в два раза больше раковых клеток пробилось через стенку сосуда и в подобную кости внешнюю среду, чем мигрировал в несложную матрицу геля коллагена.
Помимо этого, клетки, каковые сделали его через подкладку судна и в подобное кости урегулирование, организовали микрогруппы до 60 раковых клеток к пятому дню опыта.«Вы видите, как скоро они растут», говорит Джесси Джеон, аспирант в машиностроении. «Мы лишь ожидали до дня пять, но если бы мы пошли продолжительнее, [размер групп] был бы подавляющим».Команда кроме этого выяснила две молекулы, каковые, думается, поощряют раковые клетки метастазировать: CXCL5, лиганд белка, запрятавший костными клетками, и CXCR2, белком рецептора на раковых клетках, что связывает с лигандом.
Предварительные результаты предполагают, что эти молекулы смогут быть потенциальными целями уменьшить распространение рака.Джеон говорит, что опыты демонстрируют, что чип может употребляться в будущем, дабы проверить наркотики, каковые имели возможность бы остановить метастаз, и кроме этого как платформу для изучения распространения рака к вторым органам.Она и ее коллеги, включая Роджера Камма, Сесила и Иду Грин Выдающийся доктор наук Механической и Биологической Разработки в MIT, обрисовали в общем результаты их опытов в издании Biomaterials.«На данный момент мы не понимаем, из-за чего определенные раковые образования предпочтительно метастазируют в определенные органы», говорит Камм. «Пример – то, что рак молочной железы организует метастатические опухоли в кости, но не, к примеру, мышце.
Из-за чего это, и какие конкретно факторы определяют его? Мы можем применять отечественную примерную совокупность и чтобы выяснить эту селективность, и кроме этого проверить на наркотики, каковые имели возможность бы не допустить его».
Через стенке и в костьПроцесс, которым раковые клетки формируют вторичные опухоли, требует, дабы клетки сперва пережили поездку через сердечно-сосудистую совокупность. Эти мигрирующие клетки характерны внутренней оболочке кровеносного сосуда, и в конечном итоге сжимают до окружающей ткани – процесс, названный кровоизлиянием, которое исследовательская несколько Камма смоделировала прошедшей в осеннюю пору, применяя новую микрожидкую платформу.Сейчас несколько обращается к следующему шагу в метастазе: стадия, на которой раковая клетка вторгается в определенный орган.
В частности, исследователи проектировали чип, в котором они имели возможность замечать сотрудничества между определенными раковыми клетками и чувствительной, аналогичной органу окружающей средой. Они решили трудиться сперва с osteo-дифференцированными клетками, потому, что кость – основная цель метастазирующих клеток рака молочной железы.Несколько собрала полученные из сущности стволовые клетки от больных, переносящих актуальную операцию, и разрешила клеткам конечно дифференцироваться в костные клетки.
Они кроме этого взяли коммерчески дешёвые эндотелиальные клетки и выровняли один канал в чипе с эндотелиальными клетками, дабы подражать стенке кровеносного сосуда. Они заполнили второй канал дифференцированными костными клетками, дабы организовать подобную кости матрицу, и наконец ввели человеческие клетки рака молочной железы в канал, содержащий эндотелиальные клетки.Jeon и ее сотрудники захватили изображения метастатического процесса: Раковые клетки протолкнули стенку сосуда, распространенную в подобную кости внешнюю среду, и группировались глубоко в костном матриксе, дабы организовать маленькие опухоли.В частности, они нашли, что в два раза больше раковых клеток распространялось к аналогичной кости окружающей среде довольно стандартной матрицы коллагена; они кроме этого распространяются глубже в костный матрикс, формируя микрогруппы до 60 клеток по окончании пяти дней.
Видеть, какие конкретно молекулярные сигналы имели возможность бы растолковать различие в метастатическом уровне, команда, сосредоточенная на CXCL5 и CXCR2. Тогда как у этих двух белков, как мы знаем, имеется роль в метастазе, не светло, продвигают ли они его в определенных органах.
Исследователи вывели раковые клетки с антителом, которое заблокировало CXCR2 и отыскало, что эти клетки меньше смогли прорваться через оболочку кровеносного сосуда. Они кроме этого постарались ввести CXCL5 в матрицу геля коллагена без костных клеток и нашли, что отобранная лигандом окружающая среда поощрила клетки рака молочной железы вторгаться. Результаты предполагают, что эти два белка смогут быть целями предотвращения либо смягчения метастаза рака не только в кости, но и в других органах кроме этого.
«Красота данной совокупности находится в ее элегантности и простоте», говорит Мухаммед Зэмен, адъюнкт-доктор наук биологической разработки в Бостонском университете, что не был вовлечен в изучение. «Я полагаю, что эту микрожидкую совокупность будет легко измерить, дабы изучить процессы, каковые серьёзны, все же были через чур тяжёлыми, дабы выяснить количество. В целом, я пологаю, что это – основной прорыв, чтобы выяснить сложные процессы, выделить важность механики и выяснить новые пути для лечения».
Команда собирается исследовать метастаз рака в других органах, таких как мышца – орган, в котором легко не распространяются раковые клетки.«Имеется кое-какие органы, каковые, как мы знаем, были более либо менее метастатическими, и в случае если мы можем добавить два разных типа органа, мы видим, какие конкретно различия в том месте», говорит Джеон.Камм додаёт, что в будущем, такая платформа может употребляться в персонализированной медицине, дабы выяснить лучшую терапию рака для данного больного.
«Возможно было бы предположить клетки применения от больного раком, дабы создать модели разных органов, после этого применяя эти модели, дабы выяснить оптимальную терапию от множества дешёвых наркотиков», говорит Камм.