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La nueva tecnología permite a científicos analizar el comportamiento de células cancerosas en tumores laboratorio-crecidos

La nueva tecnología desarrollada en UCL está, por primera vez, permitiendo a científicos del cáncer analizar el comportamiento individual de millones de tumores laboratorio-crecidos interior de vida de diversas células - una ruptura que podría llevar a los nuevos tratamientos contra el cáncer personalizados.

La investigación, publicada en métodos de la naturaleza, ofrece nuevo discernimiento en cómo las células cancerosas transformadas “imitan el incremento hacen señales” expresado normalmente por las células sanas - cuál permite que las células cancerosas crezcan desenfrenadas.

El autor correspondiente, el Dr. Chris Tape (instituto del cáncer de UCL), dijo:

Nuestra nueva tecnología permite que midamos simultáneamente el comportamiento de células cancerosas, de células sanas, y de células inmunes de mini-tumores.

Esta nueva técnica reveló que las mutaciones en células cancerosas imitan las señales del incremento ofrecidas normalmente por las células en el microambiente sano del tejido.

En tejidos sanos, las señales del ambiente están rigurosamente controladas así que el tejido no crece demasiado rápido. Lamentablemente en cáncer, mutaciones que se enciende el microambiente mimético hace señales constante - permitiendo que el cáncer crezca desenfrenado.

La nueva tecnología desarrollada en UCL permitió a científicos observar este fenómeno en detalle minucioso.”

Global, los investigadores pueden ahora estudiar el cáncer usando los mini-tumores, conocidos como “organoids”, que son crecidos embutiendo a las células madres del cáncer en colágeno en el laboratorio.

Los mini-tumores 3D contienen los lotes de diversas células y representan más exacto el cáncer de un paciente, comparado a una investigación más tradicional, que observa una colección de células idénticas crecidas en 2.as. Este revelado significa que el cáncer se puede estudiar más detalladamente que siempre antes.

Sin embargo, a este punto, la mayoría de los métodos usados para estudiar mini-tumores han implicado esmerilar encima de todas las células y analizarlo como mezcla. Esto limita la capacidad de los científicos de fijar cómo las células individuales se comportan o cómo los tumores colaboran con otras células sanas e inmunes sabidas a los resultados del cáncer de la influencia.

Para vencer esto, los investigadores en el instituto del cáncer de UCL, han desarrollado una nueva plataforma de la espectrometría de masa para medir señales de comunicación en millones de células de mini-tumores del cáncer del intestino.

Específicamente, los investigadores en UCL han desarrollado una nueva técnica para preparar las células para el análisis en un espectrómetro de masas. En el nivel subcelular, los anticuerpos metal-marcados con etiqueta pesados se sujetan a las proteínas individuales (conocidas como PTMs): este PTMs se encuentra dentro de todos los tipos diferentes de la célula (vástago, inmune, etc).

El diverso peso de cada uno de metales pesados permite que el espectrómetro de masas distinga las diversas proteínas y analice sus comportamientos y actividad de la transmisión de señales en y entre los diversos tipos de la célula. Más de 40 tipos de PTM fueron marcados con etiqueta en este proceso, permitiendo a investigadores construir los “circuitos detallados” que describen cómo las células cancerosas están trabajando.

Esta ruptura tecnológica significa que, por primera vez, los científicos pueden ahora estudiar cómo las células cancerosas obran recíprocamente con cualquier tipo de la célula usando modelos del mini-tumor.

Moviéndose adelante, los científicos de UCL proyectan utilizar esta tecnología para estudiar cómo los tumores de pacientes individuales pueden comunicar únicamente con las células sanas y el sistema inmune.

“Entendiendo cómo los mini-tumores funcionan en el nivel unicelular, esta nueva tecnología permitirá a investigadores determinar nuevas maneras de tratar el cáncer de un individuo,” dijo al Dr. Tape.

“Contamos con que en el futuro un paciente individual tenga mini-tumores crecidos como “viviendo hace una biopsia” junto a su tratamiento clínico.

“Podremos probar las drogas en los mini-tumores y utilizar eso para informar a cómo el tumor individual del paciente debe ser tratado.

“A diferencia de viejas aproximaciones, nuestro nuevo método se puede también utilizar para estudiar las inmunoterapias - no apenas quimioterapias - porque puede medir los lotes de diversos tipos de la célula inmediatamente. Los viejos métodos podían observar realmente solamente un tipo de la célula al mismo tiempo.”

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.