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La nuova tecnologia permette agli scienziati di analizzare il comportamento delle cellule tumorali in tumori laboratorio-crescenti

La nuova tecnologia sviluppata a UCL è per la prima volta, permettendo agli scienziati del cancro di analizzare il comportamento determinato di milioni di tumori laboratorio-crescenti interno viventi delle cellule differenti - un'innovazione in grado di piombo ai nuovi trattamenti del cancro personali.

La ricerca, pubblicata nei metodi della natura, fornisce la nuova comprensione in come le cellule tumorali mutate “imitano la crescita segnala„ espresso normalmente dalle celle in buona salute - in quale permette che le cellule tumorali si sviluppino incontrollate.

L'autore corrispondente, il Dott. Chris Tape (istituto del Cancro di UCL), ha detto:

La nostra nuova tecnologia permette che noi misuriamo simultaneamente il comportamento delle cellule tumorali, delle celle in buona salute e delle celle immuni dai mini-tumori.

Questa nuova tecnica ha rivelato che le mutazioni in cellule tumorali imitano i segnali della crescita forniti normalmente dalle celle nel microenvironment sano del tessuto.

In tessuti sani, i segnali dall'ambiente sono ben controllati in modo dal tessuto non si sviluppa troppo veloce. Purtroppo nel cancro, le mutazioni che il microenvironment mimico segnala sono costantemente su passato permettendo che il cancro si sviluppi incontrollato.

La nuova tecnologia sviluppata a UCL ha permesso agli scienziati di osservare questo fenomeno in dettaglio minuscolo.„

Globalmente, i ricercatori possono ora studiare il cancro facendo uso dei mini-tumori, conosciuti come “i organoids„, che si sviluppano includendo le cellule staminali del cancro in collageno in laboratorio.

I mini-tumori 3D contengono i lotti delle celle differenti e più esattamente rappresentano il cancro di un paziente, confrontato alla ricerca più tradizionale, che esamina una collezione di celle identiche sviluppate nel 2D. Questo sviluppo significa che il cancro può essere studiato più dettagliatamente che mai prima.

Tuttavia, a questo punto, la maggior parte dei metodi impiegati per studiare i mini-tumori hanno compreso la macinazione su tutte le celle ed analizzarla come miscela. Ciò limita la capacità degli scienziati di valutare come le diverse celle si comportano o come i tumori collaborano con altre celle in buona salute ed immuni conosciute ai risultati del cancro di influenza.

Per sormontare questo, i ricercatori all'istituto del Cancro di UCL, hanno sviluppato una nuova piattaforma di spettrometria di massa per misurare i segnali di comunicazione in milioni di unicellulari dai mini-tumori del cancro delle viscere.

Specificamente, i ricercatori a UCL hanno sviluppato una nuova tecnica per preparare le celle per l'analisi su uno spettrometro di massa. Al livello sottocellulare, gli anticorpi metallo-etichettati pesanti sono fissati alle diverse proteine (conosciute come PTMs): questo PTMs è trovato all'interno di tutti i tipi differenti delle cellule (gambo, immune, ecc).

Il peso differente di ogni metallo pesante permette che lo spettrometro di massa differenzi le proteine differenti ed analizzi i loro comportamenti ed attività di segnalazione in seno e tra i tipi differenti delle cellule. Più di 40 tipi di PTM sono stati etichettati in questo trattamento, permettendo ai ricercatori di sviluppare “i circuiti„ dettagliati che descrivono come le cellule tumorali stanno lavorando.

Questa realizzazione tecnica significa che, per la prima volta, gli scienziati possono ora studiare come le cellule tumorali interagiscono con qualunque tipo delle cellule facendo uso dei modelli del mini-tumore.

Muovendosi in avanti, gli scienziati di UCL pianificazione usare questa tecnologia per studiare come i tumori dai diversi pazienti possono comunicare unicamente con le celle in buona salute ed il sistema immunitario.

“Capendo come i mini-tumori funzionano al livello unicellulare, questa nuova tecnologia permetterà ai ricercatori di identificare i nuovi modi trattare il cancro di una persona,„ ha detto il Dott. Tape.

“Prevediamo che in futuro un paziente determinato si sviluppi i mini-tumori come “vivendo biopsia„ accanto al loro trattamento clinico.

“Potremo provare le droghe sui mini-tumori ed usare quello per informare come il tumore determinato del paziente dovrebbe essere trattato.

“A differenza di vecchi approcci, il nostro nuovo metodo può anche essere usato per studiare le immunoterapie - non appena chemioterapie - perché può misurare i lotti dei tipi differenti delle cellule immediatamente. I vecchi metodi hanno potuto esaminare realmente soltanto un tipo delle cellule per volta.„

Source:
Journal reference:

Qin, X, et al. (2020) Cell-type-specific signaling networks in heterocellular organoids. Nature Methods. doi.org/10.1038/s41592-020-0737-8.