Wetenschappers hebben enkele van de meest gedetailleerde afbeeldingen van borstkankercellen in kaart gebracht die ooit zijn gezien als onderdeel van nieuw onderzoek aan de Universiteit van Lincoln, VK, gericht op het verbeteren van het begrip van de biologische eigenschappen die de ziekte veroorzaken.

Het werk omvatte twee baanbrekende methodologieën om de structuur en elasticiteit van borstkankercellen te onderzoeken en de resultaten kunnen nu toekomstige kankerbehandelingen informeren, door ons begrip te vergroten van hoe de cellen worden gevormd en hoe dit hun bewegingen beïnvloedt.

Uitgevoerd door experts in biomechanica van de School of Life Sciences aan de Universiteit van Lincoln en het Istituto Officina dei Materiali (IOM) van de Italiaanse Nationale Onderzoeksraad in Triëst, Italië, de studie onderzocht de stijfheid van drie verschillende lijnen van borstkankercellen.

De mechanische eigenschappen van cellen kunnen worden gemeten door hun elasticiteit, wat een indicatie geeft van hun interne structuren. Het is al bekend dat kankercellen soms zachter zijn en daardoor gemakkelijker vervormen dan niet-tumorcellen, en dat dit uiteindelijk leidt tot hun toegenomen vermogen om weefsels te infiltreren en zich vanuit de primaire tumor te verspreiden naar secundaire plaatsen. 'Uitgezaaide' kankercellen zijn kankercellen die naar andere delen van het lichaam migreren. Hoe minder rigide de cellen, hoe gemakkelijker het voor hen is om weg te gaan van de oorspronkelijke tumor.

Dit nieuwe onderzoek informeert een oeuvre dat onderzoekt of er een bepaalde drempel van celstructuur is waarna het waarschijnlijker is dat kanker zich verspreidt.

Dr. Enrico Ferrari, Hoofddocent Life Sciences aan de Universiteit van Lincoln, legde uit:"Bij vrouwen over de hele wereld, borstkanker is de meest voorkomende tumor, en metastase is op zijn beurt de meest voorkomende oorzaak van complicaties bij borstkankerpatiënten. Het is daarom absoluut noodzakelijk dat wij, als wetenschappers, zoveel mogelijk informatie verzamelen om de behandeling van deze ziekte te informeren.

"Ons onderzoek onderzocht drie verschillende kankercellijnen, die allemaal verschillende niveaus van agressie en metastatisch potentieel hadden. We hebben twee uiterst nauwkeurige methoden gebruikt om grondige karakteriseringen van de mechanische eigenschappen van de borstkankercellen te maken, en we hopen dat deze nuttig zullen zijn bij het helpen van ons begrip van de onderliggende moleculaire gebeurtenissen die tot metastase leiden."

In deze studie werd vooral gekeken naar het gebied in het midden van het cellichaam, wat de sleutel is tot het begrijpen van celelasticiteit. Veel eerder onderzoek was gericht op de periferieën van de cel, omdat deze gebieden eenvoudiger te analyseren zijn. hoewel niet zo informatief.

De onderzoekers gebruikten twee technieken om de elasticiteit op honderden punten in de cellen te meten en produceerden gedetailleerde kaarten met behulp van de resultaten. die zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nanotechnologie . De eerste techniek staat bekend als Atomic Force Microscopy (AFM), die werd uitgevoerd in Lincoln, en de tweede is optische pincetmicroscopie (OTM), die werd uitgevoerd op dezelfde cellijnen door onderzoekers in Italië.

Werkend op nanoschaal, de AFM-methode omvatte het sonderen van verschillende punten van de cel met een extreem kleine punt en het voorzichtig meten van de vervorming van het membraan zonder het te doorboren. De gemeten waarden werden gebruikt om een ​​nauwkeurige kaart van de stijfheid van de cel te maken. De minuscule grootte van de sonde betekende dat de resulterende kaarten enkele van de hoogste resoluties vertoonden die ooit in dit onderzoeksgebied zijn gezien.

De OTM-methodologie omvatte een microbolletje gemaakt van glas dat boven het oppervlak van de cel zweefde, op zijn plaats gehouden door een laser. Omdat de positionering wordt gemanipuleerd door licht, het is een nog zachtere methode om elasticiteit te meten.

De onderzoekers combineerden de resultaten van beide methoden en zoals verwacht, ze ontdekten dat de basale borstkankercellen zachter waren dan hun normale tegenhanger en de minder agressieve luminale borstkankercellijn, als gevolg van hun potentieel om andere weefsels te infiltreren, leidend tot metastase.

De gebruikte technieken en de getrokken conclusies zullen nu bijdragen aan een breder begrip van de biomechanica van kanker en aan het uiteindelijke doel van het beoordelen van het potentieel van cellen om tot metastase te leiden door mechanische aanwijzingen te overwegen.