Стресс расширения может оказывать тревожное влияние на клетки рака груди, создавая условия, которые могут привести к опасному ускорению заболевания, как выяснила междисциплинарная группа исследователей из Университета Алабамы в Бирмингеме.
По мере роста опухоли молочной железы биомеханические силы в микросреде опухоли, или TME, вызывают повышенное сжатие внутри опухоли, напряжение на периферии и изменение потока интерстициальной жидкости, способствуя агрессивному росту, инвазии и метастазированию. Биомеханические силы также могут модулировать иммунный ответ посредством перекрестных помех между раковой и иммунной клетками.
Исследователи UAB – Джоэл Берри, Ph.D., доцент кафедры биомедицинской инженерии; Джесси Дешейн, Ph.D., доцент отделения легочной медицины, аллергии и реанимации отделения медицины UAB; Рой Комуллил, Ph.D., доцент кафедры машиностроения; и Сельваранган Поннажаган, Ph.D., профессор кафедры патологии – создал новую трехмерную систему имитации рака груди, созданную на основе тканевой инженерии.
Эта система воспроизводит рост клеток рака груди in vivo в присутствии ассоциированных с опухолью фибробластов, эндотелиальных клеток и иммунных клеток в физиологически релевантном внеклеточном матриксе. Исследователи обнаружили, что биомеханические силы значительно изменили протеом клеток рака груди и увеличили производство экзосом. Экзосомы, секретируемые опухолевыми клетками, один из межклеточных медиаторов передачи сигналов в TME, теперь признаны ключевыми регуляторами опухолевой прогрессии.
В исследовании экзосомы напрямую способствовали агрессивному росту опухолевых клеток, индуцировали иммуносупрессию и изменяли поляризацию иммунных клеток в TME. Кроме того, исследователи недавно разработали устройство осциллирующего сжатия для приложения биомеханической силы в реальном времени к ортотопическим опухолям молочной железы in vivo, что позволило им наблюдать опосредованную экзосомами иммуносупрессию и агрессивный рост опухоли у мышей.
Предварительный анализ миграции экзосом, захвата иммунных клеток и поляризации, наложенный на новый вычислительный алгоритм, показал важность градиента концентрации экзосом и времени в прогнозировании кинетики протуморигенных событий, связывая биомеханические силы, высвобождение экзосом опухолевыми клетками, захват экзосом и поляризацию иммунной системы. ячеек в TME.
Изучение, "Механическое напряжение вызывает фенотипические изменения в клетках рака груди и способствует иммуносупрессии в микросреде опухоли," опубликовано в журнале «Лабораторные исследования».