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L'étude découvre le mécanisme mécanique nouveau des cellules de cancer métastatique en substrats de dureté différente

Pendant la métastase, les cellules cancéreuses agissent l'un sur l'autre activement avec des micro-environnements des tissus neufs. Comment les cellules de cancer métastatique répondent aux environnements neufs dans les tissus secondaires est une question essentielle dans la cancérologie mais reste toujours évasif. Récent, les chercheurs de l'Université Polytechnique de Hong Kong (HKUST), avec leurs collaborateurs internationaux, ont découvert un mécanisme mécanique nouveau des cellules de cancer métastatique en substrats de dureté différente, qui pourraient contribuer aux outils de diagnostic se développants pour des cellules de cancer métastatique et la thérapeutique de cancer.

Cette étude était publiée dans le tourillon des lettres de la physico-chimie sur septembre 18, 2020.

Dans l'étude, l'équipe de recherche, aboutie par prof. Hyokeun Park, professeur adjoint au département de physique et à la Division des sciences de la vie, HKUST, a imité la dureté mécanique de divers tissus de cerveau mou pour désosser utilisant des substrats du polyacrylamide (PAA) et a mesuré les réactions mécaniques des cellules de cancer du sein métastatique uniques (cellules MDA-MB-231) par rapport à la dureté différente, utilisant des techniques d'imagerie avancées et les brucelles magnétiques de pointe qui groupe de prof. Park's établi dans HKUST.

Utilisant des détecteurs de tension d'unique-molécule, ils ont constaté que les cellules de cancer du sein métastatique changent leur tension dans les adhérences focales contre la dureté pour adapter les environnements neufs alors que les cellules normales de sein (cellules de MCF-10A) maintiennent la tension assimilée indépendamment de la dureté. Ils ont également mesuré la visco-élasticité des cellules de cancer du sein métastatique uniques utilisant les brucelles magnétiques et ont constaté que les cellules de cancer métastatique deviennent plus élastiques sur des substrats plus raides tandis que la visco-élasticité des cellules normales demeurent assimilée.

Ces résultats prouvent que les cellules de cancer du sein métastatique ont une capacité plus intense de s'adapter aux environnements mécaniques de divers tissus.

Comment faites les cellules de cancer du sein métastatique émigrent et prolifèrent les tissus secondaires de la dureté différente du doux à la surface adjacente dure de tissu comme le cerveau pour désosser est une question essentielle dans la cancérologie. Notre travail adressé comment les cellules de cancer du sein métastatique prolifèrent le substrat de la dureté variable de 1kPa (assimilé au cerveau) à 50GPa (assimilé à l'os), et nous avons découvert que les cellules de cancer métastatique changent leur visco-élasticité selon l'environnement matériel pour adapter leur environnement matériel neuf et pour survivre leur environnement neuf. C'est l'un de grands accomplissements dans la physique et le mechanobiology de cancer. Les découvertes contribueront aux outils de diagnostic se développants pour des cellules de cancer métastatique et, éventuellement, la demande de règlement du cancer. »

Prof. Hyokeun Park, professeur adjoint au département de physique et à la Division des sciences de la vie, HKUST

Ce travail a été effectué en collaboration avec prof. Ching-Hwa Kiang chez Rice University, professeur juin Chu aux instituts de Shenzhen de la technologie de pointe et prof. Ophélie Tsui au département de physique de HKUST.

L'équipe planification pour développer un nécessaire diagnostique de cancer se servant du mécanisme pour mesurer la tension des cellules cancéreuses potentielles vivantes à la dureté différente, qui sera beaucoup plus simple et plus conviviale que les outils existants de diagnostic pour des cellules de cancer métastatique. Un tel mécanisme pourrait également être utilisé pour développer un test de dépistage pour que le cancer métastatique voie comment l'adhérence focale et la visco-élasticité des cellules de cancer métastatique répondent à différents médicaments et trouvent la plupart de traitement efficace pour eux.

Source:
Journal reference:

Tian, F., et al. (2020) Mechanical Responses of Breast Cancer Cells to Substrates of Varying Stiffness Revealed by Single-Cell Measurements. Journal of Physical Chemistry Letters. doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c02065.