Без хороших моделей для изучения метастазов рака – распространения раковых клеток от одного органа к другому – исследователи рака изо всех сил пытались полностью понять прогрессирование опухоли, и новые методы лечения, направленные на основные причины смерти, появляются медленно.
Исследователи из Houston Methodist изобрели новую модель рака легких ex vivo, которая имитирует процесс прогрессирования опухоли. Испытания модели опубликованы в этом месяце в The Annals of Thoracic Surgery.
"Наша модель действительно отражает феномен метастазирования рака," сказал торакальный хирург и ученый из Хьюстона Мин П. Ким, М.D., главный исследователь отчета.
Модель может быть использована для изучения прогрессирования других видов рака, помимо рака легких.
В "4-D" Модель создается путем удаления всех клеток из легкого позвоночного животного, оставляя обволакивающую матрицу, которая обеспечивает поддержку роста и развития клеток. После удаления клеток нативный матрикс легких дополнительно модифицируется и помещается в биореактор, чтобы позволить опухолевым клеткам человека расти.
В отличие от других моделей опухолей, четырехмерная модель позволяет опухолевым клеткам образовывать трехмерные узелки, которые со временем растут. Ким назвала более раннюю версию модели "3-D ex vivo." Ким объяснила, что четвертое измерение новой модели – это поток, поскольку последняя версия включает движение жидкости между легкими через кровеносные сосуды. Это четвертое измерение позволяет модели показать рост первичных опухолей, образование циркулирующих опухолевых клеток (ЦКО) и образование метастатических поражений. Эти три этапа прогрессирования рака не являются частью какой-либо одной модели in vitro или ex vivo. И в отличие от моделей метастазов in vivo, которые часто требуют, чтобы исследователи месяцами ждали информацию о прогрессировании метастазов, четырехмерная модель может предоставить данные за считанные дни.
Ким и его коллеги также исследовали экспрессию генов в раковых клетках на разных этапах прогрессирования опухоли. Они обнаружили, что генные сигнатуры экспериментальных ЦОК связаны с плохой выживаемостью у пациентов с раком легких.
"Модель позволила выделить уникальную генную сигнатуру циркулирующих опухолевых клеток в фазе метастазирования, что может дать ключ к разгадке механизма прогрессирования опухоли," Ким сказал.
Ким сказал, что в будущих экспериментах его группа сосредоточится на уникальных генах циркулирующих опухолевых клеток, чтобы лучше понять механизм прогрессирования опухоли. Ким сказала, что это может дать идеи для новых методов лечения, которые останавливают метастатическое распространение у пациентов с раком легких.