O estudo mostra como as células cancerosas levam a cabo o trajecto para maiores concentrações de oxigênio

As células cancerosas precisam o oxigênio de sobreviver, como fazem a maioria outros de formulários de vida, mas os cientistas tinham seguido nunca sua busca para o oxigênio em suas fases adiantadas do crescimento até aqui -- uma etapa para uma compreensão mais profunda das propagações de um cancro da maneira que poderiam ajudar a tratar a doença.

Em um papel publicado em linha pelas continuações da Academia Nacional das Ciências, os bioengineers da Universidade Johns Hopkins e a Universidade da Pensilvânia relatam resultados de sua exibição do trabalho como as pilhas do sarcoma nos ratos levam a cabo um trajecto para maiores concentrações de oxigênio, quase como se seguiam uma fuga de alargamento das côdeas de pão ralado. Esse trajecto é sugerido para conduzir as pilhas aos vasos sanguíneos, através de que as pilhas podem espalhar a outras partes do corpo.

“Se você pensa sobre alvos terapêuticos, você poderia visar este processo especificamente,” disse Sharon Gerecht, professor na escola das pescadas da Universidade Johns Hopkins do departamento de engenharia da engenharia química e biomolecular e um autor principal do estudo. Reconheceu que a aplicação clínica é uma maneira longa fora, mas disse que estes resultados alcançados após três anos de estudo em seu laboratório fornece indícios aproximadamente uma parte fundamental do ciclo de vida de sarcomas do macio-tecido e igualmente de uma maneira provada testar tratamentos contra o cancro no laboratório.

O Sarcoma é um cancro que afecte o tecido conjuntivo, incluindo os ossos, os músculos, os tendões, a cartilagem, os nervos, a gordura e os alguns vasos sanguíneos. O estudo focalizou especificamente no sarcoma macio que não afecta os ossos, um tipo do tecido diagnosticado em uns 13.000 pacientes um o ano nos Estados Unidos. Aproximadamente um quarto à metade daqueles pacientes desenvolve o retorno e o espalhamento, ou reproduzir-se por metástese, cancro.

Os cancros de todos os tipos são conhecidos para prosperar com pouco oxigênio, e os pesquisadores olharam o papel de baixas condições do oxigênio na revelação do tumor. Menos o poço compreendido é como as células cancerosas respondem às concentrações de oxigênio de variação em suas fases iniciais. Aquele era o foco desta pesquisa.

Gerecht e seus sete co-autores - quatro afiliado com Johns Hopkins, três com Penn - milhares seguidos de células cancerosas da fase inicial tomadas dos ratos como se moveram através de um modelo do tecido corporal feito do gel claro em um prato de petri. O hydrogel - um material água-baseado com a consistência da gelatina - replicates as células cancerosas circunvizinhas do ambiente no tecido humano.

O parque mínimo de Kyung, então um pesquisador pos-doctoral no laboratório de Johns Hopkins, desenvolveu o sistema da pilha do hydrogel-cancro, e Daniel Lewis, um aluno diplomado de Johns Hopkins, migração e respostas celulares analisadas às concentrações de oxigênio de aumentação, ou “inclinações.”

Para esta experiência, os hydrogels contiveram concentrações crescentes de oxigênio da parte inferior do hydrogel à camada superior. Isso permitiu que os pesquisadores seguissem como as células cancerosas respondem aos níveis diferentes de oxigênio, dentro de um tumor e dentro dos tecidos do corpo.

A análise de tumores do sarcoma nos ratos, por exemplo, mostra que os tumores os maiores têm uma grande área do oxigênio muito baixo no centro. Os tumores menores têm concentrações de oxigênio de variação por toda parte.

A primeira etapa dos pesquisadores era mostrar que as células cancerosas migram mais no baixo-oxigênio ou em hydrogels “hypoxic” em comparação aos hydrogels que contêm tanto oxigênio quanto a atmosfera circunvizinha. Olharam então o sentido do movimento da pilha.

No hydrogel, que imita as concentrações de oxigênio em tumores menores, as pilhas foram encontradas para mover-se das áreas de um mais baixo oxigênio para mais altamente. Os pesquisadores igualmente encontraram que o minoxidil da medicamentação - amplamente utilizado para tratar a queda de cabelo e sabido por sua marca registada Rogaine - parou o movimento das células cancerosas através do hydrogel.

As células cancerosas são conhecidas para alterar seu ambiente para facilitá-lo para que movam-se através dele, mas tomadas deste estudo que compreendendo uma etapa mais, Gerecht disse.

“Nós não soubemos que era o oxigênio” que dirige eficazmente o movimento, disse. “Está sugerindo fases iniciais das influências do inclinação do oxigênio do processo da metástase.”

O estudo igualmente demonstra o modelo tridimensional do hydrogel como uma ferramenta eficaz para testar tratamentos contra o cancro em um laboratório, os autores escreveu. Gerecht disse as células cancerosas de um paciente do ser humano poderiam ser colocadas no hydrogel apenas enquanto as pilhas do rato eram, permitindo que os clínicos considerem como respondem antes que os tratamentos estejam dados aos pacientes.

Source:

Johns Hopkins University