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Les chercheurs recréent le tissu cancéreux pancréatique utilisant la technique de la culture 3D-cell

Le cancer pancréatique est une maladie potentiellement mortelle avec des taux de survie très faibles dans les patients, et--en dépit des efforts variés--sa demande de règlement demeure provocante. C'est parce que le cancer pancréatique est caractérisé par la présence de la « fibrose, » un procédé de marquage pathologique qui se produit quand le procédé physiologique de cicatrisation va de travers.

Ainsi, pour aborder le cancer pancréatique, il est essentiel de comprendre les mécanismes pilotant la fibrose en détail. Cependant, les modèles expérimentaux qui sont utilisés pour étudier le cancer pancréatique n'ont pas encore pu reproduire entièrement l'ampleur de la fibrose en tissu humain.

À cet effet, les chercheurs à l'université d'Okayama, Japon, y compris professeur Mitsunobu R. Kano et professeur adjoint Hiroyoshi Y. Tanaka, ont trouvé une voie de recréer le tissu cancéreux pancréatique « in vitro » (dans le laboratoire).

Utilisant une technique en trois dimensions de la culture cellulaire (3D), ils ont conçu une méthode pour mélanger les cellules cancéreuses pancréatiques avec les composantes fibrotiques pour produire des tissus qui ressemblent au cancer pancréatique humain. Leurs découvertes sont publiées dans les biomatériaux. Le prof. que Kano, qui a dirigé l'étude, explique, « aucun cancer est une île entière de elle-même.

Dans le cancer pancréatique, le tissu fibrotique occupe souvent beaucoup plus d'espace que les cellules cancéreuses elles-mêmes. Tandis que les nombreux modèles 3D du cancer pancréatique ont été rapportés, notres est le premier pour permettre l'ajustement de la quantité de fibrose dans le modèle. »

Mais, pourquoi la présence de la fibrose gêne-t-elle le traitement contre le cancer en premier lieu ? Particulièrement, le tissu fibrotique dense et épais masque la pénétration des médicaments dans la tumeur et l'immunité antitumorale de limites.

Avec le taux de survie de cinq ans de cancer pancréatique approximativement à 9% en dépit des décennies de recherche intensive, une compréhension plus profonde des mécanismes qui sont à la base de la fibrose dans le cancer pancréatique, ainsi que de ses ramifications pathophysiologiques et thérapeutiques, est nécessaire. »

Hiroyoshi Y. Tanaka, fil d'étude et professeur adjoint, service de la biomédecine pharmaceutique, université d'Okayama

Ainsi, les scientifiques se sont mis à trouver des moyens de comprendre les mécanismes fibrotiques dans le cancer pancréatique.

Mais, ce n'était aucune tâche facile, car les modèles expérimentaux actuel utilisés du cancer pancréatique, particulièrement modèles in vitro, défaillir de reproduire les composantes fibrotiques qui sont vues dans le cancer pancréatique. Ainsi, les scientifiques raison pour laquelle il était important de déterminer les modèles appropriés de cancer pancréatique qui comportent non seulement des cellules cancéreuses mais également des cellules impliquées dans la fibrose.

Il y avait d'autres défis aussi bien : une analyse par l'équipe de recherche a indiqué que l'endroit occupé par la fibrose en tissus cancéreux pancréatiques humains s'échelonne de 40 à 80% parmi des patients. Prof. Kano dit, « il y avait d'hétérogénéité considérable parmi des patients, et pour que notre modèle de la culture cellulaire 3D ressemble entièrement au cancer pancréatique humain, nous avons voulu nous assurer que nous pourrions recréer le tissu avec n'importe quelle quantité donnée de fibrose. »

La fibrose consiste principalement en « fibroblastes » appelés de cellules et d'autres composantes de matrice extracellulaire sécrétées par des fibroblastes. Considérant ceci, l'équipe de recherche a proposé une stratégie simple : mélangez et cultivez les cellules cancéreuses et les fibroblastes pancréatiques aux rapports variés.

« La stratégie a semblé trop simple pour fonctionner, » Tanaka se rappelle avec un rire, « mais beaucoup à notre agréable surprise, elle a fait ! » L'équipe a avec succès prouvé qu'en variant le rapport de cellules cancéreuses pancréatiques injectées contre un numéro fixe de fibroblastes, ils pourraient produire les tissus cancéreux pancréatiques in vitro avec différentes quantités de fibrose.

D'une manière primordiale, elles ont prouvé que l'endroit occupé par la fibrose en ces tissus peut être expérimental ajusté pour apparier la quantité de fibrose dans la gamme cliniquement observée.

L'équipe a également continué pour employer le modèle pour comprendre avec succès les mécanismes moléculaires par lesquels un « phénotype » particulier des fibroblastes, caractéristique au cancer pancréatique, se produit.

Les scientifiques sont optimistes que ce modèle nouveau puisse compléter d'autres modèles bien établis de cancer pancréatique, particulièrement en ce qui concerne la fibrose. « La chose grande au sujet de notre modèle est qu'il est assez simple de produire, » prof. conclu Kano.

« Nous croyons qu'il sera utile dans des études mécanistes ainsi que dans l'examen critique pour les médicaments qui visent la fibrose. C'est juste le début, mais nous espérons effectuer une véritable différence dans la demande de règlement du cancer pancréatique. »

Source:
Journal reference:

Tanaka, H. Y., et al. (2020) Heterotypic 3D pancreatic cancer model with tunable proportion of fibrotic elements. Biomaterials. doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120077.