Wie verbreiten sich Krebszellen? Studieren bringt Licht

Metastasierender Krebs ist für die große Mehrheit der Krebstodesfälle verantwortlich, aber unser begrenztes Verständnis dafür, wie Metastasen beginnen, macht es möglich, das Problem zu stoppen. Eine neue Studie kann jedoch einige Erkenntnisse liefern.

eine Krebszelle

Forscher der University of California, San Diego (UCSD) haben herausgefunden, wie die Umgebung eines Tumors Krebszellen metastasieren kann.

Einfach ausgedrückt, metastasierender Krebs tritt auf, wenn sich Krebszellen von einem Primärtumor lösen und in andere Bereiche des Körpers – am häufigsten Knochen, Leber und Lunge – gelangen.

Sobald Krebszellen Metastasen gebildet haben, wird die Kontrolle viel schwieriger. Während aktuelle Behandlungen wie Chemotherapie und Strahlentherapie helfen können, die Ausbreitung von Krebszellen zu verlangsamen, sind sie nicht immer erfolgreich.

Es wird geschätzt, dass rund 90 Prozent der krebsbedingten Todesfälle auf metastasierendem Krebs beruhen, was die Notwendigkeit effektiverer Strategien zur Bekämpfung der Krankheit unterstreicht.

Aber, wie Studienleiterin Stephanie Fraley – ein Professor für Bioengineering an der UCSD – bemerkt: "Wir sind gut darin, das Tumorwachstum anzugehen, aber wir wissen nicht genug über Metastasen."

Die neue Forschung hat jedoch weitere Informationen darüber entdeckt, was metastasierenden Krebs auslöst, eine Entdeckung, die zu erfolgreicheren Behandlungen führen könnte.

Die Forscher berichteten kürzlich über ihre Ergebnisse in der Zeitschrift.

Gen-Module und vaskuläre Mimikry

Für ihre Studie bauten Fraley und Kollegen eine 3-D-Kollagenmatrix auf, die es ihnen ermöglichte, die Migrationsaktivität verschiedener Arten von menschlichen Krebszellen genauer zu untersuchen.

"Es ist entscheidend, dass die Zellen von einer 3D-Umgebung umgeben sind, die imitiert, was im menschlichen Körper passiert", bemerkt Fraley.

Die Forscher fanden heraus, dass eine verdichtete Umgebung die Krebszellen dazu veranlasste, eine bestimmte Gruppe von Genen oder ein "Gen-Modul" zu aktivieren, das die Forscher Kollagen-induzierten Netzwerk-Phänotyp (CINP) nannten.

Das Team fand heraus, dass die Aktivierung dieses Genmoduls ein Phänomen hervorruft, das als vaskuläre Mimikry bekannt ist, nämlich die Bildung von Blutgefäß-ähnlichen Strukturen.

Diese Strukturen fördern Krebsmetastasen; Sie versorgen die Tumore mit Blut und helfen den Krebszellen mit den "Nährstoffen" zu versorgen, die sie zum Überleben brauchen.

"Wir dachten, dass die Verbreitung von Zellen in diese eingeschränktere Umgebung ihre Ausbreitung verhindern würde", sagt der erste Studienautor Daniel Ortiz Velez von der Abteilung für Bioingenieurwesen an der UCSD. "Aber das Gegenteil ist passiert."

Gen-Modul sagt Krebs Metastasen voraus

Als nächstes suchte das Team nach dem CINP-Genmodul für eine Reihe von Krebsarten.

Sie fanden heraus, dass sie in der Lage waren, das CINP zur Vorhersage von Metastasen bei neun verschiedenen Krebsarten zu verwenden, darunter Brustkrebs, Lungenkrebs und Bauchspeicheldrüsenkrebs. Sie waren auch in der Lage, das Genmodul zu verwenden, um das Überleben des Patienten vorherzusagen.

Die Forscher planen nun zu sehen, ob sie ihre Ergebnisse in mehr Krebszelltypen und Tiermodellen reproduzieren können, und sie hoffen, dass ihre Forschung einen Weg aufzeigt, die CINP-Aktivierung zu stoppen und Krebsmetastasen zu stoppen.

"Es ist möglich, dass die Genexpressionsanalyse von zusätzlichen Krebszelltypen, die durch unser 3-D-Kollagensystem zu [vaskulärem Mimikry] -ähnlichem Verhalten induziert werden, dazu beitragen könnte, das konservierte CINP-Genmodul weiter zu verfeinern", sagen sie.

"Dies würde die Priorisierung der Gene für gezielte funktionelle Studien erleichtern, um wichtige Regulatoren und potenzielle therapeutische Ziele zu identifizieren."

"Die Validierung des prognostischen Werts dieses Genmoduls könnte Patienten helfen, die langfristigen Nebenwirkungen einer aggressiven Bestrahlung und Chemotherapie zu vermeiden, wenn die Wahrscheinlichkeit einer Metastasierung sehr gering ist", schlussfolgern die Forscher.

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