Un nouveau dispositif offre une vision en temps réel sans précédent de la propagation des cellules cancéreuses

Nouveau périphérique donne sans précédent, réel

Université Johns Hopkins

Un nouveau dispositif mis au point par une équipe de l'Université Johns Hopkins aux États-Unis leur a permis de surveiller et d'enregistrer le comportement des cellules cancéreuses mammaires humaines qui pénètrent dans les tissus biologiques, infiltrent les vaisseaux sanguins et pénètrent rapidement dans la circulation sanguine. le corps.

Ce processus de migration est connu comme métastase et il permet aux cellules cancéreuses de se propager de l'organe dont elles sont issues, comme le sein, à un organe entièrement différent, tel que les poumons. Plus de 90% des décès liés au cancer sont causés par des cellules cancéreuses métastatiques qui se propagent dans le corps, mais jusqu'à présent, les scientifiques n'ont pas été en mesure d'obtenir un bon aperçu de ce processus incroyablement efficace et complexe.

«Nous ne savons toujours pas exactement comment les cellules tumorales migrent à travers le corps, en partie parce que, même en utilisant notre meilleure technologie d'imagerie, nous n'avons pas été en mesure de voir précisément comment ces cellules individuelles se déplacent dans les vaisseaux sanguins». Chercheur principal et bio-ingénieur, Andrew D. Wong, dans un communiqué de presse . "Notre nouvel outil nous donne une vision plus claire et plus précise de ce processus."

Publication dans le journal Recherche contre le cancer , les chercheurs décrivent comment ils ont arrangé le tissu biologique artificiel et les cellules sanguines artificielles sur une petite puce transparente pour tester leur dispositif. Une solution spéciale riche en nutriments a été injectée dans la puce et amenée à circuler à travers le vaisseau sanguin artificiel, tout comme le ferait un véritable flux sanguin. Lorsqu'ils étaient prêts à observer le processus de métastase, les chercheurs ont inséré des cellules de cancer du sein humain individuelles et groupées dans le tissu artificiel pour voir ce qu'ils ont fait. Les cellules du cancer du sein ont été marquées avec des étiquettes fluorescentes afin qu'elles puissent être facilement suivies et enregistrées.

Dans leurs tests, le tissu artificiel agissait comme un tissu humain chez un patient atteint de cancer - il entourait activement la tumeur dans le but de la contenir. L'équipe a observé un certain nombre de cellules cancéreuses se libérer de la tumeur, et d'une manière ou d'une autre a réussi à se frayer un chemin à travers les tissus environnants et à se diriger vers le vaisseau sanguin artificiel.

Les vaisseaux sanguins humains sont contenus par une barrière de cellules endotheliales , qui sont censés empêcher les maladies, mais les cellules cancéreuses sont souvent capables d'y pénétrer. Les cellules cancéreuses uniques du dispositif Johns Hopkins ont pu se frayer un chemin à travers la couche endothéliale et se diriger vers un vaisseau sanguin artificiel, s'infiltrant efficacement la circulation sanguine hypothétique. Dans un scénario de la vie réelle, ces cellules cancéreuses seraient maintenant libres d'attacher un tour à d'autres endroits dans le corps et de former de nouvelles tumeurs.

"Les cellules cancéreuses auraient du mal à quitter le site tumoral d'origine si ce n'était de leur capacité à entrer dans notre circulation sanguine et à avoir accès à des sites distants" dit Wong . "C'est donc l'entrée des cellules cancéreuses dans la circulation sanguine qui permet au cancer de se propager très rapidement."

L'appareil offrait une vision si détaillée que l'équipe de Wong pouvait observer une seule cellule cancéreuse car elle localisait un point faible dans la paroi du vaisseau sanguin, exerçait une pression suffisante pour percer, puis se serrait suffisamment loin pour être repris par le sang. Selon les chercheurs, jusqu'à présent, il était pratiquement impossible de voir ces étapes cruciales dans la migration du cancer avec une telle clarté.

Outre la vue incroyablement détaillée que ce dispositif offre, un autre avantage est que le processus de migration du cancer peut être consulté à plusieurs reprises sans procédures invasives effectuées sur les patients atteints de cancer réels. L'équipe prévoit maintenant de tester un certain nombre de médicaments anti-cancer sur l'appareil pour voir comment ils affectent le mouvement des cellules cancéreuses, et comment ils peuvent être améliorés.

"Cet appareil nous permet de regarder les étapes majeures de la métastase ainsi que de tester différentes stratégies de traitement à un rythme relativement rapide" dit Wong . "Si nous pouvons trouver un moyen d'arrêter l'une de ces étapes dans la cascade métastatique, nous pourrions être en mesure de trouver une nouvelle stratégie pour ralentir ou même arrêter la propagation du cancer."

Cliquez ici pour regarder des images capturées d'une cellule cancéreuse s'approchent du vaisseau sanguin artificiel de l'équipe et se frayent un chemin dans la circulation sanguine hypothétique.

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