Een ingenieur aan de Washington University in St. Louis ontdekte een model waarin de mechanica van de omgeving van de cellen hun beweging kan voorspellen. een bevinding die uiteindelijk zou kunnen betekenen dat de celovergang in tumoren wordt beperkt en mogelijk kanker "een aanzienlijk minder dodelijke ziekte maakt, "  zei de hoofdonderzoeker.

Amit Pathak, universitair docent werktuigbouwkunde aan de School of Engineering &Applied Science, ontdekte dat een celovergangsproces dat betrokken is bij tumormetastase wordt beïnvloed door de omgeving van de cellen.

In nieuw onderzoek gepubliceerd in Biofysisch tijdschrift , Pathak gebruikte computationele modellering om aan te tonen dat epitheelcellen meer kans hebben om af te breken van hun clusters in een beperkte omgeving, in stijf of zacht weefsel. Het model van Pathak is het eerste dat aantoont dat verschillende mechanische eigenschappen van de extracellulaire matrix de toestand van celclusters met gedefinieerde vormen en afmetingen kunnen voorspellen.

epitheelcellen, die worden aangetroffen in bloedvaten en in de bekleding van verschillende organen in het lichaam, kan veranderen in mesenchymale cellen, die belangrijk zijn bij zowel de embryonale ontwikkeling als de uitzaaiing van kanker. In eerder onderzoek is gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , Pathak en Samila Nasrollahi, een doctoraatsstudent werktuigbouwkunde, toonde aan dat hoe stijver de weefsels, hoe waarschijnlijker het is dat een proces dat epitheliale-naar-mesenchymale transitie (EMT) wordt genoemd, zal plaatsvinden.

Verrassend genoeg, de EMT gaat omhoog wanneer celclusters zijn opgesloten in 3D-omgevingen, vergeleken met standaard 2-D celcultuuromstandigheden. EMT speelt een rol bij de ontwikkeling van embryo's, wanneer epitheelcellen uit clusters breken en overgaan in mesenchymale cellen om de ontwikkeling van organen te bevorderen. Echter, het is ook een cruciaal proces bij kankermetastasen, zei Pathak.

"Bij kanker, als tumorcellen niet declusteren en ontsnappen, het is een gunstig scenario omdat de tumor op één plaats blijft, " zei Pathak, wiens laboratorium mechanobiologie bestudeert, of het snijpunt van mechanica en biologie. "Maar wanneer een kankercel beweegt en de tumor verlaat, het gaat naar een andere plaats en bevolkt nieuwe tumoren. Als we het EMT-proces precies bij de primaire tumor kunnen stoppen, dan zal kanker een aanzienlijk minder dodelijke ziekte zijn."