Telomeri crisi è un importante evento precoce nello sviluppo del cancro al seno, e la sua insorgenza può essere identificato con precisione, secondo i recenti risultati ottenuti da un team di scienziati del Dipartimento di Energia del Lawrence Berkeley National Laboratory e dell'Università della California a San Francisco .
Joe Gray, direttore della Divisione di Berkeley Lab Life Sciences e professore di medicina di laboratorio e di radiazione oncologia presso UCSF, è uno degli autori principali dello studio, con Koei Chin e Britt Marie Ljung di UCSF, Carlos Ortiz de Solorzano, Paolo Yaswen, e Martha Stampfer di Berkeley Lab, e Stephen J. Lockett dal National Cancer Institute.
Nella mammella, le cellule in un latte-dotto collettore occasionalmente proliferare eccessivamente a causa di sviluppo di un difetto normativo. Grigio ei suoi colleghi ipotizzano che questo si traduce in una lesione chiamata "iperplasia duttale usuale".
"I cromosomi in queste cellule in crescita perdere un centinaio di paia di basi di DNA ogni volta che si dividono," Grigio spiega, "perché i soliti processi di replicazione del DNA, non copi tutti la via d'uscita alle estremità dei cromosomi del DNA. Questo erode le sequenze di DNA che interagiscono con le proteine per formare strutture chiamate telomeri, che proteggono le estremità dei cromosomi. "
Alla fine le estremità del DNA erodere tanto non possono più proteggere i cromosomi. Quando questo accade i cromosomi diventano instabili, e danni meccanismi di controllo del calcio in che uccidono le cellule instabile. Questo processo, noto come "crisi dei telomeri", normalmente protegge contro inadeguato a lungo termine crescite cellulari come il cancro.
Grigio ei suoi colleghi ritengono che "molto raramente, l'instabilità cromosomica attiva una specialistica DNA replica complesso, la telomerasi, che può ripristinare i telomeri. Cellule in cui è attiva della telomerasi può proliferare indefinitamente a formare la prossima fase del cancro, noto come 'duttale carcinoma in situ '. "Qualora l'ulteriore progresso del cancro, invade prossimo in altre parti del seno e può sfuggire ad altri organi.
Non tutti i ricercatori concordano sul fatto che il cancro crisi dei telomeri in iperplasia, seguita da riattivazione della telomerasi, porta a carcinoma in situ - e da lì, a volte, al cancro invasivo, ma assegnare il cancro ad altre cause. In parte il disaccordo nasce dal fatto che gli eventi in sequenza non può essere seguito in campioni di tessuto da singoli soggetti viventi.
"In studi sugli esseri umani, l'ordine da canali normali, a iperplasia duttale, al carcinoma duttale in situ, al cancro invasivo è solo un'associazione," dice Gray, "perché non possiamo guardare il tessuto stesso tutto il percorso attraverso la crisi. "
Quindi i ricercatori hanno confrontato la sequenza di eventi assunto nel tessuto con quello che è successo quando hanno indotto una cultura di cellule epiteliali mammarie umane, HMEC, derivato dal tessuto mammario normale, a subire crisi dei telomeri e immortalizzazione. Dice Gray, "Con HMEC in vitro si può seguire la progressione tutto il percorso attraverso crisi, confrontare questo a quanto si osserva nei campioni di tessuto reale di pazienti, e vedere se sono simili."
Utilizzando 3-D microscopia confocale e lavorare prima con cancro al seno campioni di tessuto, in ogni fase i ricercatori hanno valutato l'instabilità genomica e tali caratteristiche correlate come la quantità di contenuto di DNA, i segni dei cromosomi riarrangiati, e il numero di copie di geni noti per giocare un ruolo nel cancro. Queste misure aumentato, in media, dalla fase di iperplasia allo stadio cancro invasivo.
Hanno anche misurato media lunghezza dei telomeri delle cellule in ogni fase. Essi hanno scoperto che la lunghezza media dei telomeri è diminuito da tessuto normale a carcinoma in situ, e una riduzione ancora maggiore nei tumori invasivi.
Quando hanno visto colture di cellule mammarie umane, i ricercatori hanno trovato una serie molto simile. Per indurre crisi telomerica e immortalizzazione successive in queste cellule, hanno introdotto un noto gene del cancro al seno nella cultura e ha esaminato le generazioni progressiva delle cellule.