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Cáncer de pecho como enfermedad dinámica

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

Una entrevista con el Dr. Andrew Ewald, Ph.D., discutiendo la influencia del myoepithelium en incremento del cáncer de pecho y la importancia de estudiar la metástasis.

¿Cuál es el microambiente del tumor y cómo él se conecta a la metástasis?

El microambiente del tumor es un término general que describe todas las cosas que son una parte del tumor pero no es células cancerosas. Esto incluye las células epiteliales sanas, las células del sistema inmune, los vasos sanguíneos y la matriz extracelular (ECM); un andamio de proteínas que rodea cada tejido en la carrocería, incluyendo tumores. El ECM también incluye características no-celulares, tales como el porcentaje del oxígeno.

Célula cancerosa en tejido - Juan CancemiHaber de imagen: Juan Cancemi/Shutterstock

El microambiente del tumor es una región hipóxica que contiene un grupo de transmisión de señales fuerte de las células que pueden soportar las fuerzas mecánicas y las señales químicas que rodean el tumor.

Este ambiente es importante porque determina cómo las células cancerosas responderán al tratamiento y así, el pronóstico de la enfermedad. Los resultados pacientes apenas no se basan en la talla del tumor y el número de mutaciones que contiene. En lugar, los resultados tienen mucho hacer con el diálogo entre las células cancerosas y el descanso de la carrocería, especialmente las células y las proteínas encontradas dentro del microambiente del tumor.

Una meta central de mi laboratorio es distinguir entre la promoción y la resistencia. Hacemos esto construyendo sistemas experimentales en el laboratorio en donde podemos determinar si un factor dado en el microambiente es importante o no en el incremento del tumor.

Si un factor determinado se encuentra para ser importante para el incremento del tumor, puede ser que queramos inhibirlo. Igualmente, si un factor está inhibiendo el incremento del tumor, puede ser que queramos fortalecer su actividad para prevenir la metástasis.

¿Qué se sabe actualmente sobre el microambiente del cáncer de pecho y los escenarios de la invasión del tejido?

El cáncer de pecho tiene dos formas distintas; in situ e invasor. In situ de carcinoma ductal (DCIS), por ejemplo, es una frase de lujo para las células cancerosas del pecho que son rodeadas por algunos de sus apremios normales del tejido. Esto incluye las células mioepiteliales y la membrana del sótano; un equipo especializado de las proteínas que rodean las tuberías del pecho.

Mientras las células cancerosas sean interior el myoepithelium y la membrana del sótano, el patólogo la diagnosticará como in situ de carcinoma ductal. Sobre el 99% de estos pacientes tendrá grandes resultados.

Donde llega a ser desafiador es cuando las células se han roto con el myoepithelium, que se define clínico como cáncer de pecho invasor. Independientemente de si las células cancerosas se han roto con el myoepithelium es la característica que decide en medio si una diagnosis de DCIS o del cáncer de pecho invasor está hecha.

En relación con el microambiente del cáncer de pecho, nuestro laboratorio y muchos otros han probado en numerosas ocasiones que las proteínas que rodean el tumor son muy importantes.

Por ejemplo, collagen-1 es una proteína muy abundante en el cuerpo humano. Cuando una mujer descubre un terrón en su pecho, ella está aserrando al hilo una abundancia de colágeno. Esta abundancia no es como un par de moléculas extras - es tanto proteína extra que causa un terrón. El trabajo de laboratorios tales como Patricia Keely ha mostrado que este collagen-1 es un promotor muy fuerte de la invasión del cáncer.

Nuestra investigación ha considerado esto también. Mostramos recientemente que si usted pone a las células cancerosas cerca de collagen-1, alinearán el collagen-1 en algo que se asemeja a los carriles de ferrocarril que entonces utilizan para emigrar del tumor.

El myoepithelium, por otra parte, está resistiendo la invasión del tumor. Por lo tanto, si hay un myoepithelium, el cáncer no es invasor, mientras que si hay un interruptor en el myoepithelium, las células cancerosas emigran fuera en otros tejidos. Nos centramos este proyecto en intentar entender cómo ése trabajó, cómo pensar en él, y qué podríamos hacer después.

Células cancerosas del pecho que experimentan la metástasis a través del vaso sanguíneo - moviéndose a otra área de la carrocería Juan CancemHaber de imagen: Juan Cancemi/Shutterstock

Describa por favor su cáncer de pecho circundante de la investigación reciente.

Sabíamos que la presencia y la integridad de la capa mioepitelial eran la diferencia entre una enfermedad benigna e invasor, pero quisimos entender cómo trabajó.

Comenzamos por los análisis constructivos de la cultura 3D, que permitirían que creciéramos tejidos enteros en el laboratorio. Usted puede pensar en la organización del tejido como siendo como las pasas en un molde de Gelatina Jell-O; usted tiene estas estructuras el crecer dentro de un ambiente tridimensional de proteínas.

Utilizamos diversos trucos genéticos para visualizar las células que intentaban invadir en un color y las células mioepiteliales en otro color.

Qué golpeaba inmediatamente era que el myoepithelium respondía activamente al comportamiento invasor de las células cancerosas.

Veríamos a las células cancerosas invasores el marchar adelante, y el myoepithelium alcanza fuera, las recupera, y las rechaza dentro. La mayor parte del tiempo, el myoepithelium ganaría.

Katarina Sirka

Película de time lapse confocal en tiempo real 3D de las células epiteliales de Twist1-expressing (rojas) que invaden en la matriz extracelular circundante y después que son refrenadas y tiradas por las células mioepiteliales normales (verde). Haber de imagen: Katarina Sirka.

Viendo esto, éramos realmente emocionados, pero primero, necesitamos probar si éste fuera una correlación o algo que eran causal relacionados. Arreglamos diversas índices de células mioepiteliales a las células invasores y podíamos mostrar que las células cuanto más mioepiteliales que usted tenía, menos invasión ocurrió hasta el punto donde usted tenía una capa mioepitelial completa con esencialmente ninguna invasión.

El paso siguiente era entender la base molecular de esta acción recíproca. Inhibimos diversos caminos implicados con la adherencia entre las células mioepiteliales o la contracción de las células mioepiteliales. Nuestros resultados mostraron que ambas características, adherencia, y contracción, fueron requeridas para que el myoepithelium actúe como barrera al comportamiento invasor.

¿Cómo sus conclusión difieren a la investigación anterior, y qué hace este medio para los pacientes?

¿Cómo es diferente? La analogía que tenemos gusto de utilizar aquí es que la gente sabía que la presencia del myoepithelium correlacionó con resultados pacientes y que era suficiente para una diagnosis del cáncer de pecho invasor, pero qué él no conocía era cómo esas células mioepiteliales trabajaron.

Antes de nuestra investigación, era posible esto era puramente una correlación. Los nuestros son uno de un pequeño número de papeles que han probado si las células mioepiteliales están implicadas funcionalmente en la invasión que resiste, o si eran apenas un buen marcador para la presencia de invasión.

El concepto más importante que este papel introduce es el myoepithelium como barrera dinámica. La analogía que tengo gusto de utilizar está entre la de una pared del castillo. Imagínese la pared exterior en un castillo; si se abre brecha esa pared, el ejército invasor puede ejecutarse simple a través de ella. No hay otra resistencia de una pared después de que haya un orificio grande en él.

Sin embargo, qué mostramos es que el myoepithelium es un mejor pensamiento como de defensa del fútbol o del fútbol. La célula cancerosa puede romperse sin embargo parcialmente, pero las células mioepiteliales emigrarán activamente, intentar apartarlo dentro.

La idea de una reacción dinámica a los cambios dentro de un tejido está teniendo un impacto en la investigación en otras enfermedades. Los científicos ahora están comenzando a considerar la implicación de células y de barreras epiteliales en totalmente una manera diferente.

En contestación a su segunda pregunta, el concepto dominante aquí es que hemos aumentado nuestra comprensión de cómo el myoepithelium trabaja y ahora estamos colaborando activamente con los patólogos para probar si podemos leverage esta comprensión de cómo el myoepithelium trabaja para proveer de una evaluación individualizada y personalizada del riesgo de repetición para las mujeres el cáncer de pecho o DCIS.

¿Cuáles son los pasos siguientes para su investigación?

Mi metástasis de los estudios de laboratorio; ésa es la cosa del número uno que estamos interesados en estudiar. Estamos intentando entender cómo las células normales, con una serie de mutaciones, detectan la capacidad de extenderse a través de la carrocería, sobreviven un ambiente desconocido, invaden el sistema inmune, y crecen eventual tumores en órganos distantes.

Nos centramos sobre todo en esta pregunta referente a cáncer de pecho porque está en esta enfermedad que pensemos que podríamos hacer el impacto más grande y más inmediato en resultados pacientes con más investigación.

En el momento que, estamos intentando entender cómo las células del sistema inmune obran recíprocamente con las células cancerosas mientras que se están extendiendo a través de la carrocería.

También estamos trabajando para entender la manera de la cual los caminos moleculares en la célula cancerosa permiten que sobreviva mientras que se extiende con la carrocería y las transiciones en un órgano distante.

Si podemos entender todo el esto, y modelamos los datos usando sistemas de cómputo, debemos poder tener un impacto real en resultados pacientes.

¿Dónde pueden los programas de lectura encontrar más información?

Sobre el Dr. Andrew Ewald

El Dr. Ewald recibió su licenciatura en la física con honores de la universidad de Haverford. Él ganó su Ph.D. en bioquímica y la física molecular del Instituto de Tecnología de California.

Él terminó el trabajo postdoctoral con Zena Werb en la biología y el cáncer mamarios en la Universidad de California, San Francisco. El Dr. Ewald ensambló a la facultad de Johns Hopkins en 2008.

Él es una pieza de la asociación americana para la investigación de cáncer, de la sociedad para la biología de desarrollo, y de la sociedad americana para la biología celular.

El trabajo del Dr. Ewald fue reconocido con la recompensa morfológica de 2011 ciencias de la asociación americana de los anatomistas para sus contribuciones al campo de la morfogénesis epitelial.

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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