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O estudo descobre o mecanismo mecânico novo de células cancerosas metastáticas nas carcaças da rigidez diferente

Durante a metástase, as células cancerosas interagem activamente com os microambiente de tecidos novos. Como as células cancerosas metastáticas respondem aos ambientes novos nos tecidos secundários são uma pergunta crucial na investigação do cancro mas ainda permanece indescritível. Recentemente, os pesquisadores da universidade de Hong Kong da ciência e a tecnologia (HKUST), junto com seus colaboradores internacionais, descobriram um mecanismo mecânico novo de células cancerosas metastáticas nas carcaças da rigidez diferente, que poderiam contribuir a desenvolver ferramentas diagnósticas para células cancerosas e a terapêutica metastáticas do cancro.

Este estudo foi publicado no jornal de letras da química física Sept na 18, 2020.

No estudo, a equipe dos pesquisadores, conduzida pelo prof. Hyokeun Parque, professor adjunto no departamento de física e na divisão da ciência da vida, HKUST, imitou a rigidez mecânica de tecidos diversos do cérebro macio para desossar usando carcaças do polyacrylamide (PAA) e mediu as respostas mecânicas de únicas pilhas de cancro da mama metastáticas (pilhas MDA-MB-231) contra a rigidez diferente, usando técnicas de imagem lactente avançadas e a pinça magnética avançada que grupo do prof. Parque construído em HKUST.

Usando sensores da tensão da único-molécula, encontraram que as pilhas de cancro da mama metastáticas mudam sua tensão em adesões focais contra a rigidez para adaptar ambientes novos visto que as pilhas normais do peito (pilhas de MCF-10A) mantêm a tensão similar apesar da rigidez. Igualmente mediram o viscoelasticity de únicas pilhas de cancro da mama metastáticas usando a pinça magnética e encontraram que as células cancerosas metastáticas se tornam mais elásticas em umas carcaças mais duras quando o viscoelasticity de pilhas normais permanecer similar.

Estes resultados mostram que as pilhas de cancro da mama metastáticas têm uma capacidade mais forte se adaptar aos ambientes mecânicos de tecidos diversos.

Como faça as pilhas de cancro da mama metastáticas migram e proliferam os tecidos secundários da rigidez diferente do delicado à relação dura do tecido como o cérebro para desossar é uma pergunta crucial na investigação do cancro. Nosso trabalho endereçado como as pilhas de cancro da mama metastáticas proliferam a carcaça da rigidez de variação de 1kPa (similar ao cérebro) a 50GPa (similar ao osso), e nós descobrimos que as células cancerosas metastáticas mudam seu viscoelasticity segundo o ambiente físico para adaptar seu ambiente físico novo e para sobreviver a seu ambiente novo. Esta é uma de realizações grandes na física e no mechanobiology do cancro. Os resultados contribuirão a desenvolver ferramentas diagnósticas para células cancerosas e, eventualmente, o tratamento metastáticos do cancro.”

Prof. Hyokeun Parque, professor adjunto no departamento de física e na divisão da ciência da vida, HKUST

Este trabalho foi feito em colaboração com o prof. Ching-Hwa Kiang em Rice University, professor junho Chu em institutos de Shenzhen de tecnologia avançada e prof. Ophelia Tsui no departamento de física de HKUST.

A equipe está planeando desenvolver um jogo diagnóstico do cancro que utiliza o mecanismo para medir a tensão de células cancerosas potenciais vivas na rigidez diferente, que será muito mais simples e mais de fácil utilização do que as ferramentas existentes do diagnóstico para células cancerosas metastáticas. Tal mecanismo poderia igualmente ser usado para desenvolver um teste da droga-selecção para que o cancro metastático considere como a adesão focal e o viscoelasticity das células cancerosas metastáticas respondem às drogas diferentes e encontram a droga a mais eficaz para elas.

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.