Wie wandernde Krebszellen zu erwerben " stielartigen " Eigenschaften

In der ersten Studie dieser Art , haben Forscher der Rice University abgebildet , wie die Informationen über die genetischen Schaltkreise , die Krebszellen zu metastasierendem werden lassen fließt . Die Forschung zeigt, ein gemeinsames Muster in der Entscheidungsfindung , die Krebszellen sowohl migrieren und neue Tumoren zu bilden können . Forscher sagen, dass die Gemeinsamkeit kann die Tür für neue Medikamente, die mit der genetischen Schalter stören zu öffnen , dass Krebs muss Flip beide Krebsstammzellen bilden und zirkulierende Tumor Zellen - zwei der wichtigsten Spieler in Krebsmetastasen .


Dieses ist die Beschreibung der Gefahren von Metastasen , die Verfahren, mit dem Krebszellen wandern und zu etablieren Tumoren im gesamten Körper des Künstlers . Eine neue Rice University -geführten Studie hat ein gemeinsames Muster in der Entscheidungsschaltung, die Krebszellen zu verwenden, um sowohl die Migration und neue Tumorbildung zu initiieren enthüllt.
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" Zellen haben genetische Schaltkreise, die verwendet werden, um bestimmte Verhaltensweisen ein- und ausschalten ", sagte Biophysiker Eshel Ben- Jacob , ein leitender Forscher an der Rice Center for Theoretical Biologische Physik und Co-Autor einer neuen Studie im Journal der Royal Society Interface- . "Obwohl einige der Schaltungen für die Metastasierung abgebildet worden , ist dies die erste Studie, die untersuchen, wie Krebs verwendet zwei dieser Stromkreise , im Konzert, nicht nur Krebsstammzellen , sondern auch gefährlich Packungen mit Hybridstielartigen- Zellen produzieren , dass Reise in Gruppen zu anderen Teilen des Körpers zu kolonisieren. "

Metastasierung - die Ausbreitung von Krebs zwischen den Organen - verursacht mehr als 90 Prozent der Todesfälle durch Krebs , aber nicht alle Tumorzellen metastasieren kann . Der Schalter , die viele Krebszellen verwenden, um Metastasen zu werden, ist die Schaltung , die die Epithelzellen -to- mesenchymale Transition , EMT oder regelt . Die EMT , ein wichtiges Merkmal bei der Embryonalentwicklung und der Wundheilung , erlaubt den Zellen, zurück an ihren Entwicklungsweg zurück und nehmen an bestimmten stielartigen Eigenschaften, die sie für neue Gewebe und Reparatur Gewebeschäden bilden können.

Krebszellen kooptieren die EMT -Prozess , damit Tumorzellen zu brechen und wandern in andere Teile des Körpers . Dort angekommen, werden die Zellen umzukehren den Schalter und Übergangs zurück in Epithelzellen , eine neue Kolonie zu bilden.

Im Jahr 2013 Ben- Jacob und Reis Kollegen José Onuchic , Herbert Levine, Mingyang Lu und Mohit Kumar Jolly entdeckt, dass Krebs verwendet die EMT -Schaltung als ein Drei -Wege-Schalter . Statt einfach Spiegeln von epithelialen (D) und mesenchymale (M) Zustände der Studie zeigte, dass Krebs hatte die Möglichkeit, EM Hybride zu bilden .

In der neuen Studie , Ben- Jacob , Levine, Jolly und Lu zusammen mit Reis Doktorand Bin Huang und der University of Texas MD Anderson Cancer Center der Sendurai Mani , um die Interaktion zwischen dem Drei-Wege- EMT -Schalter und ein zweiter zu untersuchen, gut dokumentiert genetischen Schalter , die zu Krebsstammzellen ( CSCs ) gibt . Die Untersuchung zeigte , dass der CSC Schaltung arbeitet auch als Drei- Wege-Schalter. Darüber hinaus ergab die Studie, "bedeutende Korrespondenz " zwischen dem Betrieb der beiden Schalter , die einen Mechanismus, der auf Hybrid EM Krebszellen, die bekanntermaßen in Packungen genannt zirkulierenden Tumorzellen (CTC ) reisen verleihen würde " stemness " vermuten lässt.

" Nach herrschender Krebs Dogma , Zellen , die vollständig zu mesenchymalen die größte Gefahr der Metastasierung Progression ", sagte Ben- Jacob , außerordentlicher Professor für Biowissenschaften an der Rice . "In der Tat , die meisten diagnostischen und therapeutischen Bemühungen bis heute auf diese Zielzellen . Ungeachtet dessen, dass die Hybridzellen sind vielseitiger und haben den Vorteil, zusammen bewegen als Gruppe , sie davon ausgegangen sind weniger schädlich als ihre voll mesenchymalen Vettern zu sein konzentriert. unsere Entdeckung - das Kader von Hybridkrebszellenauch " Stammzell-Seins ' Merkmale - Herausforderungen dieses Bild " .

Jolly , die Studie der erste Autor, sagte: " Durch die Anwendung eines Physik -basierten Ansatz , um die Dynamik von Krebs Entscheidungsfindung zu verstehen , waren wir in der Lage, eine Reihe von jüngsten experimentellen Beobachtungen , darunter einige, die widersprüchlich schien zu erklären. "

Mani , der als erster im Jahr 2008 zeigte , dass die EMT -Schalter könnte Zellen mit stielartigen Eigenschaften zu erzeugen , sagte: " Als Stammartige Mittel , die Zellen können leicht unterscheiden, zurück zu epithelialen als auch die Änderung ihres Charakters , eine ganze Kolonie von Spezialzellen die zusammenarbeiten . die Feststellung des " Stammzell-Seins " in EM -Hybriden bedeutet, dass diese Zellen eine bessere Chance , um Metastasen zu bilden , weil sie leichter zu neu angetroffenen Bedingungen anzupassen und sich E-Zellen schnell und einfach im metastasic Nische in einem entfernten Organ zu haben. "

Levine, Co-Direktor des Rice Zentrum für Theoretische Biologische Physik , die die Kopplung zwischen den beiden Schaltern zeigt, dass zwei scheinbar unabhängige und unterschiedliche zelluläre Programme - eine, die Migration treibt , und eine zweite , die Anpassung und Tumorgenese treibt - verbunden sind.

" Die Existenz einer Verbindung zeigt, dass wir in der Lage , gleichzeitig zielen beide Prozesse mit innovativen neuen Therapien sein", sagte er.

Levine sagte, die neue Studie bestätigt Forschung Ansatz des Zentrums hat und die auf einer Kombination von Fähigkeiten von sowohl der Physik und Biologie von Krebs beruht .

"Es ist auch ein hervorragendes Beispiel dafür, was durch symbiotische Bemühungen des Zentrums mit Weltklasse- Forschungspartner im Texas Medical Center passieren", sagte Levine.