Пытаясь определить, как группы клеток мигрируют в другие части тела, ученые использовали тканевую инженерию для создания функционального трехмерного кровеносного сосуда и вырастили поблизости клетки рака груди. Они наблюдали, как раковые клетки достигают кровеносного сосуда и захватывают участок клеточной стенки. В результате этого прикрепления к кровеносному сосуду группа опухолевых клеток легко попадала в кровоток и отправлялась в отдаленные места. Раковые клетки также могли сужать кровеносные сосуды, вызывать их протекание или натягивать их.
Описание работы было опубликовано в сети 14 июля в журнале Cancer Research.
«Мы заметили, что раковые клетки могут быстро изменять форму, разрушать или интегрироваться в существующие кровеносные сосуды», – говорит старший автор исследования Эндрю Эвальд, доктор философии.D., содиректор программы по вторжению рака и метастазам в Онкологическом центре Джонса Хопкинса Киммела и профессор клеточной биологии Медицинской школы Университета Джона Хопкинса.
Работа проводилась в тесном сотрудничестве с лабораторией Питера Сирсона, Ph.D., Джозеф R. и Линн С. Рейнольдс профессор материаловедения и инженерии, с совместными назначениями на кафедрах биомедицинской инженерии, онкологии и физической медицины и реабилитации.
«Подобно тому, как людям, занимающимся подводным плаванием с аквалангом и ледолазанием, требуются разные инструменты, раковые клетки приносят разное оборудование в зависимости от работы, которую они собираются выполнять», – говорит Эвальд. "Определение того, что это за оборудование, может помочь нам понять, как остановить рак.«В этом случае Эвальд и его сотрудники ожидали увидеть группы от восьми до 10 клеток, покидающих опухоль, мигрирующих через белковый барьер и протискивающихся между стенками кровеносных сосудов, чтобы путешествовать.
«Мы никогда этого не видели», – говорит он. «Вместо этого мы продолжали видеть, что часть существующей опухоли захватит стенку соседнего кровеносного сосуда, поставив раковые клетки в прямой контакт с кровообращением, и что раковые клетки могут сделать это за считанные часы. Им не нужно было проходить мимо кровеносных сосудов; они стали кровеносными сосудами и могли просто выпускать туда раковые клетки."
Образовавшиеся в результате "мозаичные" сосуды – названные потому, что они состоят из некоторых естественных клеток кровеносных сосудов и некоторых раковых клеток – наблюдались примерно в 6% кровеносных сосудов в опухолях груди человека и в модели рака груди у мышей в этом и других случаях. исследования, говорит Эвальд. По его словам, они также были обнаружены в смертельных опухолях мозга, называемых глиобластомами, меланоме кожи и раке желудка.
Их наличие связано с увеличением отдаленных метастазов.
По словам Эвальда, трехмерную модель можно адаптировать для изучения дополнительных аспектов микросреды опухоли или для изучения альтернативных типов рака.