Digital Tutykać Tkostka (DTT)

Wyjaśnienie rozprzestrzeniania się guzów mózgu przy użyciu zasad fizyki płynów

Josef Käs z Uniwersytetu w Lipsku i Ingolf Sack z Charité-Universitätsmedizin Berlin wykazali, że rozprzestrzenianie się Komórki guza mózgu zależy zarówno od ich właściwości fizycznych, jak i biomechanicznych. Zdaniem naukowców niewielka zmiana elastyczności komórek glejaka – najgroźniejszego guza mózgu – znacząco zmienia jego zdolność do tworzenia przerzutów.

Sack jest chemikiem, a Käs fizykiem. Obaj specjalizują się w badaniach nad rakiem, ale z różnych perspektyw. Worek bada właściwości mechaniczne tkanin i posiada technologię Elastografia rezonansu magnetycznego opracował kombinację drgań o niskiej częstotliwości i Rezonans magnetyczny. Służy do śledzenia postępu chorób. Z drugiej strony Käs współpracuje z jednym pułapka optyczna, w której miękkie, miniaturowe obiekty, takie jak komórki, można deformować za pomocą laserów, tworząc ich sprężystość oraz zbadać odkształcalność.

 Źródło obrazu: Pixabay / Ci,

Dwa lata temu obaj naukowcy odkryli, że komórki glejaka są bardziej miękkie i mniej lepkie niż komórki rakowe z guzów niezłośliwych. Ponieważ glejak jest trudny do usunięcia, ponieważ rozciąga małe „macki” w otaczającą tkankę, naukowcy zdali sobie sprawę, że jedyne prawa fizyki mogą kontrolować rozprzestrzenianie się tego raka. Pojawienie się takich „macek” jest dobrze znanym zjawiskiem w fizyce płynów, gdy płyn jest mniejszy lepkość jest wprowadzany do innej cieczy.

Naukowcom udało się zrekrutować do badania ośmiu pacjentów, z których czterech było łagodnych Nowotwór mózgu a cztery z nowotworami złośliwymi, w tym trzy z glejakami. Wyniki badania zaskoczyły samych badaczy. Co było niezwykłe, to to, że mechaniczne właściwości pojedynczej komórki znalazły odzwierciedlenie we właściwościach mechanicznych całej tkanki, mówi Käs. Jednak uzyskane dane sugerują bardziej złożony obraz niż tylko lepkie komórki tworzące lepki guz.

We wcześniejszych badaniach nowotwory złośliwe były bardziej miękkie i mniej lepkie niż nowotwory łagodne. Jednak, co było zaskakujące, komórki, które utworzyły, były nie mniej lepkie. Okazało się, że najważniejsza była rozciągliwość i elastyczność komórek. Korelowało to ze zdolnością tkanki do „płynięcia”. Aby się rozprzestrzenić, musieli Komórki nowotworowe przecisnąć się między innymi komórkami. Zdaniem naukowców to jest elastyczność, a nie to lepkość najważniejszy czynnik zdolności tkanki do rozprzestrzeniania się.

Komórki rakowe nie muszą dokonywać żadnych specjalnych zmian genetycznych, aby rozpocząć proces „wydłużania macek”. Wszystko czego potrzebujesz to odpowiednie właściwości mechaniczne. Według Käs jest to wystarczające do wysoce inwazyjnego wzrostu tkanki.

Odkrycie dokonane przez niemieckich naukowców to zarówno zła, jak i dobra wiadomość z terapeutycznego punktu widzenia. Zła wiadomość jest taka, że ​​trudniej jest zakłócić właściwości mechaniczne niż procesy molekularne. Dobrą wiadomością jest to, że znamy już mechanizm. Kiedy zmiany fizyczne mogą sprawić, że guz stanie się bardziej złośliwy, mogą również uczynić go bardziej łagodnym. Zrozumienie tego procesu może pomóc w opracowaniu nowych terapii w przyszłości.