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Comprenant comment les cellules cancéreuses agissent l'un sur l'autre et collaborent pour métastaser

Des cellules cancéreuses sont connues pour émigrer et collaborer pour former des réseaux que fonctionnement comme des conduits permettant d'accéder aux éléments nutritifs et aux vaisseaux sanguins. Maintenant, les chercheurs au Japon ont produit des structures de grande puissance assimilées des cellules cancéreuses dans le laboratoire et ont ainsi gagné une meilleure compréhension des forces fondamentales et de leurs interactions.

Les cellules de prolifération coopèrent souvent afin de former les structures de grande puissance auto-avantageuses ; celles-ci comprennent des films biologiques bactériens, des couches unitaires épithéliales protectrices ou même des configurations plus complexes telles que les capillaires endothéliaux. Les cellules malignes, dans un mimétisme vasculogenic appelé de processus, forment les structures qui facilitent l'accès aux éléments nutritifs pour la croissance tumorale et dans des vaisseaux sanguins pour la métastase. Les mécanismes biochimiques et biophysiques ne sont pas comprise bonne, car il était difficile reproduire ce comportement utile expérimental jusqu'ici.

Dans une étude publiée dans le tourillon biophysique en mars 2020, les chercheurs de l'université d'Osaka en collaboration avec l'institut de recherches avancé des TCI, l'institut national de la technologie informatique d'informations et communication (NICT), ont expliqué le transfert et la formation de grande puissance de structure par des cellules cancéreuses développées sur le substrat de Matrigel, et ont développé les modèles simulés simples qui reproduisent leurs observations.

L'équipe de recherche a cultivé la première fois les cellules hela, une tension des cellules de cancer cervical comme épithéliale, sur Matrigel, un mélange gélatineux de protéine ressemblant au milieu extracellulaire de beaucoup de tissus, et a prouvé que les cellules émigrent agressivement et forment les structures de grande puissance. Il était précédemment difficile réaliser c'in vitro car les cellules hela sont relativement non-motiles sur la glace. Utilisant la représentation de temps-déchéance ils ont analysé les configurations de migration des cellules et ont mesuré les structures de grande puissance avec un fonctionnement de corrélation deux point.

Nous avons observé que motilité accrue d'abord montrée hela de cellules sur Matrigel, qui plus tard a diminué après qu'ils aient intégré dans une structure dans l'espace distincte. Nous avons également noté que les cellules hela dans la grande proximité ont formé des passerelles entre les ensembles de cellules, et que des structures ont été formées d'une façon de personne à charge de cellule-densité. »

M. Tokuko Haraguchi, chercheur senior à NICT

Pour expliquer ces résultats, les chercheurs ont développé un modèle simulé dans lequel les cellules émigrent et agissent l'un sur l'autre utilisant deux forces distinctes : les forces distantes qui agissent à une distance par la déformation de substrat, et le contact force entre les cellules dans la proximité matérielle. En activant sélecteur ces forces, elles ont modélisé les trois types de structures formées--îles, structures comme un réseau et continents--selon la densité de cellules.

Tadashi Nakano, auteur important, explique les implications potentielles de leurs découvertes. Les « cellules cancéreuses peuvent compter sur le mimétisme vasculogenic pour la survie et prolifération, » il dit. « Une compréhension complète de ce procédé peut, par la manipulation des paramètres appropriés de densité et de force de cellules, empêcher ces structures comme un réseau. Ceci peut avoir le potentiel grand pour le cancer de combat. »

Source:
Journal reference:

Nakano, T., et al. (2020) Roles of Remote and Contact Forces in Epithelial Cell Structure Formation. Biophysical Journal. doi.org/10.1016/j.bpj.2020.01.037.