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Cancro al seno come malattia dinamica

Thought LeadersDr. Andrew EwaldProfessor of Cell BiologyJohns Hopkins University School of Medicine

Un'intervista con Dott. Andrew Ewald, Ph.D., discutente l'influenza del myoepithelium su crescita del cancro al seno e l'importanza di studio della metastasi.

Che cosa è il microenvironment del tumore e come è collegato alla metastasi?

Il microenvironment del tumore è un termine generale che descrive tutte le cose che sono una parte del tumore ma non è cellule tumorali. Ciò comprende le celle epiteliali in buona salute, le celle del sistema immunitario, i vasi sanguigni e la matrice extracellulare (ECM); un'impalcatura delle proteine che circonda ogni tessuto nell'organismo, compreso i tumori. Il ECM egualmente comprende le funzionalità non cellulari, quale la percentuale di ossigeno.

Cellula tumorale in tessuto - Giovanni CancemiCredito di immagine: Giovanni Cancemi/Shutterstock

Il microenvironment del tumore è una regione hypoxic che contiene un gruppo di segnalazione potente di celle che possono resistere alle forze meccaniche ed ai segnali chimici che circondano il tumore.

Questo ambiente è importante perché determina come le cellule tumorali reagiranno al trattamento e così, la prognosi della malattia. I risultati pazienti non sono basati appena sulla dimensione del tumore e sul numero delle mutazioni che contiene. Invece, i risultati hanno molto da fare con il dialogo fra le cellule tumorali ed il resto dell'organismo, particolarmente le celle e le proteine trovate all'interno del microenvironment del tumore.

Uno scopo centrale del mio laboratorio è di distinguere fra la promozione e la resistenza. Facciamo questo mediante lo sviluppo dei sistemi sperimentali in laboratorio in cui possiamo determinare se un fattore fornito nel microenvironment è importante o non nella crescita del tumore.

Se un fattore particolare è trovato per essere importante per la crescita del tumore, potremmo volere inibirla. Ugualmente, se un fattore sta inibendo la crescita del tumore, potremmo volere rinforzare la sua attività per impedire la metastasi.

Che cosa corrente è conosciuto circa il microenvironment del cancro al seno e le fasi dell'invasione del tessuto?

Il cancro al seno ha due moduli distinti; in situ e dilagante. Il tumore in situ duttale (DCIS), per esempio, è una frase operata per le celle di cancro al seno che sono circondate da alcuni dei loro vincoli normali del tessuto. Ciò comprende le celle myoepithelial e la membrana basale; un insieme specializzato delle proteine che circondano le condotte del petto.

Finchè le cellule tumorali sono interno sia il myoepithelium che la membrana basale, il patologo la diagnosticherà come tumore in situ duttale. Più di 99% di questi pazienti avrà grandi risultati.

Dove diventa provocatorio è quando le celle hanno attraversato il myoepithelium, che è definito clinicamente come cancro al seno dilagante. Indipendentemente da fatto che le cellule tumorali hanno attraversato il myoepithelium è la funzionalità decidente in mezzo se una diagnosi di DCIS o di cancro al seno dilagante è fatta.

Per quanto riguarda il microenvironment del cancro al seno, il nostro laboratorio e molti altri hanno provato in numerose occasioni che le proteine che circondano il tumore sono molto importanti.

Per esempio, collagen-1 è una proteina molto abbondante nel corpo umano. Quando una donna individua un massello in suo petto, sta ritenendo un'abbondanza di collageno. Questa abbondanza non è come una coppia di molecole extra - è così tanto proteina extra che causa un massello. Il lavoro dai laboratori quale Patricia Keely ha indicato che questo collagen-1 è un promotore molto forte dell'invasione del cancro.

La nostra ricerca ha considerato questa pure. Recentemente abbiamo indicato che se mettete le cellule tumorali vicino a collagen-1, allineeranno il collagen-1 in qualcosa che somiglia ai binari ferroviari che poi usano per migrare dal tumore.

Il myoepithelium, d'altra parte, sta resistendo all'invasione del tumore. Di conseguenza, se c'è un myoepithelium, il cancro non è dilagante, mentre se c'è un irrompere il myoepithelium, le cellule tumorali migrano fuori in altri tessuti. Abbiamo messo a fuoco questo progetto sulla prova di capire come quello ha funzionato, come pensare a questo proposito e che cosa potremmo fare dopo.

Celle di cancro al seno che subiscono metastasi tramite il vaso sanguigno - muovendosi verso unCredito di immagine: Giovanni Cancemi/Shutterstock

Descriva prego il vostro cancro al seno circostante della ricerca recente.

Abbiamo saputo che la presenza e l'integrità del livello myoepithelial erano la differenza fra una malattia benigna e dilagante, ma abbiamo voluto capire come ha funzionato.

Abbiamo cominciato dalle analisi di costruzione della cultura 3D, che avrebbero permesso che noi coltiviamo gli interi tessuti in laboratorio. Potete pensare all'organizzazione del tessuto come essendo come l'uva passa in una muffa di Gelificazione-o; avete queste strutture crescere all'interno di un ambiente tridimensionale delle proteine.

Abbiamo usato i vari trucchi genetici per prevedere le celle che stavano provando ad invadere in un colore e nelle celle myoepithelial in un altro colore.

Che cosa immediatamente direzione era che il myoepithelium attivamente stava rispondendo al comportamento dilagante delle cellule tumorali.

Vederemmo le celle di tumore invasivo marciare in avanti e il myoepithelium raggiunge fuori, le recupera e le respinge dentro. Per lo più, il myoepithelium estrarrebbe.

Katarina Sirka

Film al rallentatore confocale in tempo reale 3D delle celle epiteliali di Twist1-expressing (rosse) che invadono nella matrice extracellulare circostante e poi che sono represse e tir indietroare dalle celle myoepithelial normali (verde). Credito di immagine: Katarina Sirka.

Vedendo questo, eravamo realmente emozionanti, ma in primo luogo, abbiamo dovuto provare se questo era una correlazione o qualcosa che erano causale relativi. Abbiamo sistemato i rapporti differenti delle celle myoepithelial alle celle dilaganti e potevamo indicare che le celle che più myoepithelial aveste, meno invasione ha accaduto fino al punto in cui ha avuto un livello myoepithelial completo con essenzialmente nessun'invasione.

Il punto seguente era di capire la base molecolare di questa interazione. Abbiamo inibito le vie differenti coinvolgere con l'aderenza fra le celle myoepithelial o la contrazione delle celle myoepithelial. I nostri risultati hanno indicato che entrambe quelle funzionalità, aderenza e contrazione, sono state richieste affinchè il myoepithelium fungessero da barriera a comportamento dilagante.

Come i vostri risultati differiscono alla ricerca precedente e che cosa fa questa media per i pazienti?

Come è differente? L'analogia che gradiamo usare qui è che la gente ha saputo che la presenza del myoepithelium ha correlato con i risultati pazienti e che era sufficiente per una diagnosi di cancro al seno dilagante, ma che cosa non hanno conosciuto era come quelle celle myoepithelial hanno lavorato.

Prima della nostra ricerca, era possibile questo era puramente una correlazione. Nostri sono uno di un numero molto piccolo di documenti che hanno provato se le celle myoepithelial sono coinvolgere dal punto di vista funzionale nell'invasione di resistenza, o se erano appena un buon indicatore per la presenza di invasione.

Il concetto più importante che questo documento introduce è il myoepithelium come barriera dinamica. L'analogia che gradisco usare è fra quella di una parete del castello. Immagini la parete esterna in un castello; se quella parete è violata, l'esercito d'invasione può passarlo semplicemente. Non c'è ulteriore resistenza da una parete dopo che c'è un grande foro in.

Tuttavia, che cosa abbiamo mostrato è che il myoepithelium è migliore pensiero come di difesa di calcio o di calcio. La cellula tumorale può rompersi comunque parzialmente, ma le celle myoepithelial attivamente migreranno, provare a respingerlo dentro.

L'idea di una reazione dinamica ai cambiamenti all'interno di un tessuto sta avendo un impatto su ricerca su altre malattie. Gli scienziati ora stanno cominciando considerare la partecipazione delle celle e delle barriere epiteliali completamente in un modo diverso.

In risposta alla vostra seconda domanda, il concetto chiave qui è che abbiamo aumentato la nostra comprensione di come il myoepithelium funziona ed ora attivamente stiamo collaborando con i patologi per provare se possiamo fare leva questa comprensione di come il myoepithelium funziona per fornire una valutazione individualizzata e più personale del rischio di ricorrenza per le donne cancro al seno o DCIS.

Che cosa sono i punti seguenti per la vostra ricerca?

La mia metastasi di ricerche di laboratorio; quella è la cosa che di numero uno siamo interessati nello studio. Stiamo provando a capire come le celle normali, con una serie di mutazioni, acquistano la capacità di spargersi attraverso l'organismo, sopravvivono ad un ambiente poco familiare, invadono il sistema immunitario e finalmente coltivano i tumori negli organi distanti.

Soprattutto siamo messi a fuoco su questo problema riguardo a cancro al seno perché è in questa malattia che pensiamo che potremmo avere il più grande ed impatto più immediato sui risultati pazienti con la più ricerca.

Dal momento che, stiamo provando a capire come le celle del sistema immunitario interagiscono con le cellule tumorali mentre stanno spargendo attraverso l'organismo.

Egualmente stiamo lavorando per capire il modo in cui le vie molecolari nella cellula tumorale permettono che sopravviva a mentre si sparge con l'organismo e le transizioni in un organo distante.

Se possiamo capire tutto il questo e modelliamo i dati facendo uso dei sistemi di calcolo, dovremmo potere avere un impatto reale sui risultati pazienti.

Dove possono i lettori trovare più informazioni?

Circa Dott. Andrew Ewald

Il Dott. Ewald ha ricevuto il suo grado di studente non laureato nella fisica con gli onori dall'istituto universitario di Haverford. Utile il suo Ph.D. nella biochimica e nella fisica molecolare dall'istituto di tecnologia della California.

Ha ultimato i lavori postdottorali con Zena Werb nella biologia e nel cancro mammari all'università di California, San Francisco. Il Dott. Ewald ha unito la facoltà di Johns Hopkins nel 2008.

È un membro dell'Associazione per la ricerca sul cancro americana, della società per biologia dello sviluppo e della società americana per biologia cellulare.

Il lavoro del Dott. Ewald è stato riconosciuto con il premio morfologico di 2011 scienza dall'associazione americana degli anatomisti per i suoi contributi al campo della morfogenesi epiteliale.

Kate Anderton

Written by

Kate Anderton

Kate Anderton is a Biomedical Sciences graduate (B.Sc.) from Lancaster University. She manages the editorial content on News-Medical and carries out interviews with world-renowned medical and life sciences researchers. She also interviews innovative industry leaders who are helping to bring the next generation of medical technologies to market.

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