Пионерские методы картирования помогают понять клетки рака груди
Ученые создали одни из самых детальных карт клеток рака молочной железы в рамках нового исследования в Университете Линкольна (Великобритания), направленного на улучшение понимания биологических свойств, которые движут болезнью.
Работа включала два передовых метода для изучения структуры и эластичности клеток рака молочной железы. Результаты могут повлиять на будущие методы лечения рака, углубив понимание того, как формируются клетки и как это влияет на их движение.
Исследование, проведенное экспертами по биомеханике из Школы наук о жизни Университета Линкольна и Института материалов IOM Национального исследовательского совета Италии, изучило жесткость трех различных линий клеток рака молочной железы.
Механические свойства клеток можно измерить по их эластичности, которая дает представление об их внутренней структуре. Уже известно, что раковые клетки иногда мягче и, следовательно, легче деформируются, чем нетуморные клетки, и что это в конечном итоге приводит к их повышенной способности инфильтрировать ткани и распространяться из первичной опухоли для образования вторичных очагов. «Метастатические» раковые клетки — это те, которые мигрируют в другие части тела. Чем менее жесткие клетки, тем легче им оторваться от исходной опухоли.
Это новое исследование вносит вклад в работу по изучению того, существует ли определенный порог структуры клетки, после которого рак с большей вероятностью распространится.
Методы и результаты
Исследование в основном было сосредоточено на области в середине клеточного тела, которая является ключевой для понимания эластичности клетки. Многие предыдущие исследования фокусировались на периферии клетки, так как эти области проще анализировать, хотя они и не так информативны.
Исследователи использовали две техники для измерения эластичности в сотнях точек по клеткам и создали детальные карты на основе результатов, которые опубликованы в научном журнале Nanotechnology.
- Атомно-силовая микроскопия (AFM), проведенная в Линкольне. Метод работает в наномасштабе и включает зондирование разных точек клетки чрезвычайно маленьким наконечником и мягкое измерение деформации мембраны без ее прокола. Измеренные значения использовались для создания точной карты жесткости клетки. Крошечный размер зонда позволил получить карты с одним из самых высоких разрешений, когда-либо виденных в этой области исследований.
- Оптическая пинцетная микроскопия (OTM), проведенная в Италии на тех же клеточных линиях. Методология включала микросферу из стекла, парящую над поверхностью клетки и удерживаемую лазером. Поскольку ее положение управляется светом, это еще более щадящий метод измерения эластичности.
Исследователи объединили результаты обоих методов и, как и ожидалось, обнаружили, что базальные клетки рака молочной железы были мягче, чем их нормальные аналоги и менее агрессивная люминальная линия раковых клеток, что отражает их потенциал к инфильтрации других тканей, ведущей к метастазированию.
Использованные методы и сделанные выводы теперь будут способствовать более широкому пониманию биомеханики рака и конечной цели — оценки потенциала клеток вызывать метастазы, учитывая механические признаки.