Wie Brustgewebe Versteifung fördert die Entstehung von Brustkrebs

Wie Brustgewebe Versteifung fördert die Entstehung von Brustkrebs

Eine Studie stellt neuen Einblick in, wie die Verhärtung des Brustgewebes eine Rolle spielt bei der Entstehung von Brustkrebs. Durch die Untersuchung, wie Mamma-Zellen reagieren in einer Steifigkeit ändernden hydrogel, Biotechnologen Kenntnisse an der Universität von Kalifornien in San Diego entdeckt, dass mehrere Wege gemeinsam für die Förderung der transformation von Brust-Zellen in Krebszellen. Die Arbeit inspirieren konnte, neue Ansätze für die Behandlung von Patienten und die Hemmung der tumor-Wachstum.

Das team berichteten über Ihre Ergebnisse in einem Papier online veröffentlicht am Feb. 12 in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

„Durch die dynamische Modulation der Steifigkeit der mikroumgebung, können wir besser imitieren, was passiert bei der transformation von Brust-Zellen zu einem malignen Zustand in einem Gericht“, sagte senior-Autor Adam Engler, professor für bioengineering an der UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Die Studie ist Teil einer wachsenden Körper der Forschung zeigt, dass mechanische Kräfte—nicht nur genetische und biochemische Signale spielen eine wichtige Rolle in der Entstehung und Ausbreitung von Krebs. In der Vergangenheit haben Forscher gefunden, dass die Modellierung steife Gewebe Umgebungen, in vitro förderte das Tumorwachstum.

Aber diese Modelle oft nicht komplett neu erstellen, was passiert im Körper, weil Sie statisch sind, Engler angegeben. „Gewebe-Versteifung ist ein dynamischer Prozess. Brustgewebe nicht einfach beginnen steif, das ist etwas, das im Laufe der Zeit entwickelt,“, sagte Engler.

So Engler ‚ s Ansatz war die Verwendung eines material-Systems, in dem die Steifigkeit könnte abgestimmt werden, die dynamisch während die Zellen im inneren, und dann sehen, wie die Zellen reagieren auf diese änderung in der Steifigkeit.

„Wir versuchen zu imitieren, den Prozess der Fibrose, während das Fortschreiten der tumor-Entwicklung,“, sagte Jesse Placone, ein postdoctoral fellow in Engler ‚ s lab und co-erste Autor der Studie. „Wie ein tumor bildet, die lokale Steifigkeit des Gewebes erhöht. Und durch die Modellierung dieses dynamischen Steifigkeit, die unser system deutlich mehr repräsentativ für das, was passiert in vivo.“

Das team verwendet ein hydrogel genannt methacrylated Hyaluronsäure, einem weichen material, kann versteift werden, mit unterschiedlichem Grad der Belastung mit freien radikalen und UV-Licht. Sie zuerst erstarrt das hydrogel genug zu imitieren, um die Steifigkeit von normalen Brustgewebe. Dann, Sie kultivierten Epithelzellen in das gel. Nachdem die Zellen gereift, das gel Steifigkeit wurde erhöht, die von einem Brust-tumor. Die Menge der UV-Exposition erforderlich, in diesem Schritt war nicht genug, um Schaden der Zellen, das team festgestellt.

Sie entdeckten, dass die Versteifung löst mehrere Wege, die gemeinsam signal Mamma-Zellen krebsartig werden. Key Player der diese Wege sind die Proteine TWIST1, TGF-beta, SMAD und YAP.

„In einem dynamischen Umfeld haben wir festgestellt, dass diese verschiedenen Wege handeln kooperativ. Es ist nicht genug zu hemmen, ist nur einer dieser Wege, die vorher in Studien gezeigt Modellierung von statischen, steifen Umgebungen“, sagte Engler. „Von einer klinischen Perspektive, bedeutet dies, dass ein einzelnes Medikament Ansatz funktioniert möglicherweise nicht für alle Patienten mit Brustkrebs Tumoren.“

Das team entdeckte auch, dass eine subpopulation von Mamma-Zellen reagieren nicht auf Versteifung. Engler sagt, das ist eine gute Nachricht für Frauen da weniger Zellen als bisher angenommen kann zu Krebs als Folge der Umwelt allein. Ein solches Ergebnis, wenn es übersetzt für die Patienten bedeuten könnte, dass weniger oder kleinere primäre Tumoren.