Die Art und Weise Krebs Zellen Verbreitung ist noch erschreckender, als wir dachten

Krebszellen haben laut einer neuen Studie durch Forscher am Massachusetts General Hospital eine erschreckend-noch-geniale Art und Weise der sogar die kleinsten Blutgefäße auf der Durchreise durch den menschlichen Körper ausbreiten. Herauszufinden, wie man dies verhindern kann so helfen die Verbreitung von diese tödliche Krankheit verlangsamen.

Krebs breitet sich im ganzen Körper – auch als Metastasen bezeichnet – wenn bestimmte Zellen brechen aus dem Primärtumor und gelangen in den Blutkreislauf. Metastasierung ist die häufigste Ursache (90 Prozent) aller krebsbedingten Todesfälle. Wissenschaftler hatten angenommen, dass größere Cluster dieser Zellen einfach zu groß waren, um ultra-dünnen Kapillaren passieren. Die MGH-Forscher fanden heraus, dass dies nicht der Fall ist. Vielmehr Cluster können neu ordnen sich zu einem einzigen Strang, ähnlich wie Perlen an einer Kette, wenn sie einen Engpass auftritt – und sobald sie fertig sind, sie nur in einem Cluster auf der anderen Seite wieder zusammenzusetzen. Das Team veröffentlicht seine Ergebnisse heute in den Proceedings der National Academy of Sciences.

"Diese Informationen verändern die standard Erzählung wie Metastasen [beginnt] und ermöglicht es uns, bessere Möglichkeiten zu bekämpfen, zu entwickeln" Hauptautor Sam Au in einer Erklärung sagte.

Wissenschaftler haben lange vermutet, dass Gruppen von so genannten "zirkulierenden Tumorzellen" (CTC) spielen eine Schlüsselrolle bei der Krebs zu verbreiten. Frühere Studien berichteten das Vorhandensein von relativ großen Clustern in den Venen des verstorbenen Patienten Arme, zum Beispiel – weit entfernt von der Stelle des ursprünglichen Tumors. Das bedeutet, dass auch die kleinsten Blutgefäße (Kapillaren) der Cluster durchlaufen werden müssen.

Aber Wissenschaftler hatten keine Ahnung wie die Cluster dieses Kunststück geschafft, da sie so viel größer als dieser Schiffe sind. Das ist, weil die Zellen sind sehr selten und daher extrem schwer zu trennen von den Milliarden von anderen Arten von Zellen in den Blutstrom im Umlauf: roten Blutkörperchen, weißen Blutkörperchen und Blutplättchen, in erster Linie. Es ist wie die Suche nach der sprichwörtlichen Handvoll Nadeln im Heuhaufen sehr groß. Und das macht es schwer, sie genau zu studieren.

Um die Cluster für ihre Experimente zu trennen, stützte sich das MGH-Team auf jüngste Fortschritte in der microfluidics—a.k.a. "Labor auf dem Chip" ein gemeinsames Werkzeug für Diagnose, weil sie große Mengen von Blut schnell verarbeiten können. Mit diesen mikrofluidischen Chips können Sie den Heuhaufen über einen Prozess namens "negative Erschöpfung." loswerden Sie entfernen nacheinander 999 Milliarden Zellen, dann 999 Millionen Zellen, dann 999 tausend Zellen und So weiter, bis Sie mit einer Handvoll von kostbaren CTCs links.

Letztes Jahr, Co-Autor Mehmet Toner solcher Chip verwendet, um zu bestimmen, die Cluster waren häufiger in die Blutbahn als bisher angenommen. Für diese neueste Papier entwickelt das Team die Kanäle auf den Chip an wichtigen Stellen Engpässe bilden etwa die gleiche Breite wie Kapillaren verjüngen sich geätzt. Dann drehte sie die Bewegung der CTC-Cluster durch die Kanäle.

Als nächstes MGH Team injizierten menschlichen CTC-Clustern in den Blutgefäßen der embryonalen Zebrafisch-ausgewählt, weil ihre transparente Schiffe imaging viel einfacher und auch machen, weil diese Schiffe etwa die gleiche Größe wie menschliche Kapillaren sind. In beiden Fällen die Cluster einfach entfalten sich in einer langen Kette der Engpass passieren, dann wieder in einem Cluster auf der anderen Seite zu reorganisieren. Dies galt auch für größere Gruppen von mehr als 20 einzelne CTCs.

Nach Au scheint dieses seltsame Verhalten verknüpft werden, wie stark die einzelnen CTCs zueinander im Cluster kleben. Zellen interagieren miteinander aller Zeiten, und in diesem Fall die bereits vorhandene Verbindungen sind so stark, dass der Cluster leicht selbst neu konfigurieren kann, ohne die einzelnen Zellen in irgendeiner Weise zu beschädigen, oder verhindern, dass sie in Zukunft wuchern.

Die gute Nachricht: das einen Anhaltspunkt für möglicherweise ihre Ausbreitung zu begrenzen. "Wenn wir das Stärke-entweder ändern können, indem Cluster in einzelne Zellen aufbrechen, oder verhindern, dass sie entfaltet — wir möglicherweise in der Lage, ihre Fähigkeit, durch schmale Schiffe passieren zu kontrollieren", sagte Au.