По мере того как раковые клетки перемещаются в теле человека, они оказывают механические воздействия и подвергаются им сами. Ученые из Политехнического института Ренсселера (Rensselaer Polytechnic Institute, США) решили разобраться, как эти процессы влияют на рост, распространение и инвазию опухолевых клеток. Для этого были разработаны новые модели, имитирующие механические свойства среды в организме.
Результаты этого исследования были опубликованы 14 января 2021 года в научном журнале Integrative Biology. Инженеры разработали in vitro («в пробирке») модель лимфатических сосудов для изучения роста опухолевых эмболов — скоплений раковых клеток — которые способствуют метастазированию и рецидивированию рака.
Доцент Кристен Миллс (Kristen Mills), руководитель исследования, рассказывает:
Рост опухолевых эмболов важен для распространения и метастазирования некоторых типов рака. Например, именно так распространяется воспалительный рак молочной железы, что делает его весьма агрессивным. Такой рост злокачественных опухолей с помощью эмболов пока еще мало изучен.
Ранее для изучения рака в лабораториях использовали модели в виде сфероидов. Они не позволяют оценить механические взаимодействия, которые происходят в сосудах трубчатой формы. Чтобы более точно воссоздать то, что происходит в организме, Миллс с коллегами смоделировали структуру лимфатического сосуда в виде небольшого канала в геле. Жесткий или мягкий биоинертный гель соответственно имитировал патологически измененную или здоровую сосудистую стенку, с которой могут взаимодействовать эмболы.
Для создания эмболов были использованы агрегаты опухолевых клеток рака молочной железы и толстой кишки разной степени агрессивности.
Во время экспериментов каналы с жесткой стенкой всегда ограничивали рост злокачественной опухоли, и она начинала «расползаться» вдоль стенки «сосуда». Но в каналах с мягкой стенкой раковые клетки вели себя по-разному.
Более агрессивные опухоли игнорировали то, что они находятся в ограниченном пространстве. Они продолжали расти в виде сферы, раздвигая стенки. Менее агрессивные в течение нескольких дней распространялись вдоль стенок, и только затем начинали их раздвигать.
По мнению ученых, такие различия связаны с тем, что опухолевая ткань разной степени агрессивности создает разное механическое давление. Если оно достаточно большое, то способно раздвигать и деформировать стенки здоровых лимфатических сосудов.
Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru
Характер роста и доступ к «пище»
Когда опухолевая ткань разрастается вдоль сосуда, все раковые клетки продолжают получать питательные вещества через его стенку. Если же рост происходит в виде сферы, то клетки, которые находятся внутри, постепенно удаляются от источника питательных веществ и погибают. По мнению авторов исследования, эта информация может иметь важное значение для лечения рака.
Кристен Миллс отмечает:
Если опухоль, окружающая сосуд, имеет высокую плотность, или ткань органа, например, молочной железы, уплотнена, можно ожидать более активного опухолевого роста в просвете сосуда. Это важно.
Эта работа стала замечательным примером сотрудничества специалистов из разных сфер. Теперь ученые планируют создать более сложные модели, которые помогли бы продолжить изучение механических свойств злокачественных опухолей.
Процессы инвазии (распространения в окружающие ткани) и метастазирования злокачественных опухолей пока еще изучены недостаточно хорошо. Новые знания помогли бы понять, как предотвратить прогрессирование заболевания, лечить рак на поздних стадиях. В «Евроонко» применяются наиболее современные методы лечения, которые помогают существенно улучшить состояние пациентов с запущенными онкологическими заболеваниями, справиться с мучительными симптомами, продлить жизнь. Мы знаем, как помочь.
Источник: sciencedaily.com.
Читайте также:
круглосуточно
и событий клиники
