Ett mikrochip som efterliknar förhållandena inuti kroppen har avslöjat hur tumörceller övergår till ett invasivt tillstånd, ett nyckelsteg i spridningen av cancer.
Mikrochippet, utvecklat av forskare vid University of California, San Francisco (UCSF), kan skapa en 3D-miljö som nära liknar den extracellulära matrisen (ECM) som omger celler i kroppen. ECM är ett komplext nätverk av proteiner och andra molekyler som ger strukturellt stöd för celler och reglerar deras beteende.
I friska vävnader hjälper ECM till att hålla tumörceller i schack. Men när tumörceller blir maligna kan de utsöndra enzymer som bryter ner ECM, vilket gör att de kan fly från den primära tumören och invadera omgivande vävnader.
UCSF-mikrochippet kan efterlikna denna process genom att exponera tumörceller för en mängd olika ECM-komponenter och mekaniska krafter. Detta gör det möjligt för forskare att studera de molekylära förändringar som sker i tumörceller när de övergår till ett invasivt tillstånd.
Forskarna fann att flera viktiga signalvägar aktiveras i tumörceller under invasionsprocessen. Dessa vägar inkluderar PI3K/AKT-vägen, MAPK-vägen och TGF-beta-vägen. Dessa vägar är kända för att spela en roll i celltillväxt, överlevnad och migration.
Forskarna fann också att ECM kan påverka uttrycket av gener i tumörceller. Till exempel visade sig närvaron av kollagen, en huvudkomponent i ECM, uppreglera uttrycket av gener involverade i cellmigration och invasion.
Resultaten från denna studie ger nya insikter i de molekylära mekanismer som styr tumörcellsinvasion. Denna information kan leda till utvecklingen av nya läkemedel som riktar sig mot dessa vägar och förhindrar tumörceller från att spridas till andra delar av kroppen.
"Vårt mikrochip ger en unik plattform för att studera de komplexa interaktionerna mellan tumörceller och ECM", säger studiens huvudförfattare Dr. Shannon Stowers. "Denna forskning kan leda till nya terapier som förhindrar tumörceller från att spridas och förbättra utsikterna för cancerpatienter."
Studien publicerades i tidskriften Nature Communications.
