Новая методика исследования образцов тканей в 3D показала, что рак поджелудочной железы может возникать и развиваться двумя различными способами, решая давнюю загадку о том, как образуются опухоли.
Новый метод может помочь исследователям получить больше информации о биопсии тканей и может привести к улучшению лечения рака поджелудочной железы. Техника была разработана учеными из Института Фрэнсиса Крика, и их результаты опубликованы в журнале Nature. Работа была поддержана Европейским исследовательским советом и профильным финансированием от Cancer Research UK, Медицинского исследовательского совета и Wellcome.
Поджелудочная железа является важным органом, который находится позади нашего желудка и играет ключевую роль в пищеварении. Он опирается на сеть протоков, связывающих его с другими пищеварительными органами, и наиболее распространенные виды рака поджелудочной железы обнаруживаются в протоках. Однако до сих пор можно было видеть только 2D-срезы этих раковых протоков, которые содержали необъяснимое разнообразие аномальных форм.
«Чтобы исследовать происхождение рака поджелудочной железы, мы потратили шесть лет на разработку нового метода анализа биопсии рака в трех измерениях», - объясняет д-р Хендрик Мессал из Института Фрэнсиса Крика, соавтора исследования. «Эта методика показала, что рак развивается в стенках воздуховода и растет либо внутрь, либо наружу в зависимости от размера воздуховода. Это объясняет таинственные различия в форме, которые мы наблюдали в 2D срезах на протяжении десятилетий».
Анализируя развитие рака в 3D, команда определила два различных типа образования рака, происходящего из протоковых клеток: «Эндофитные» опухоли, которые врастают в протоки, и «экзофитные» опухоли, которые растут наружу. Чтобы выяснить, что заставляет раковые клетки расти особым образом, они проанализировали детальные трехмерные изображения и работали с биофизиками из Crick, которые создали сложные компьютерные модели.
«Мы провели имитацию протоков, описывающих индивидуальную геометрию клеток, чтобы понять форму ткани», - объясняет биофизик доктор Сильванус Альт, со-ведущий автор статьи. «Модель и экспериментальные результаты подтвердили, что рак рос наружу, когда диаметр протока составлял менее приблизительно двадцати микрометров, около пятидесятых миллиметра».
Работа стала возможной благодаря междисциплинарному сотрудничеству между двумя исследовательскими группами в Крике, возглавляемыми доктором Акселем Беренсом и доктором Гийомом Салбре. Группа Акселя работает над стволовыми клетками и раком поджелудочной железы, а Гийом фокусируется на использовании физики для понимания биологических процессов.
«Теперь, когда мы знаем, что рак поджелудочной железы может развиваться этими двумя различными способами, мы можем начать исследовать, может ли это влиять на более агрессивное развитие или распространяться по-другому. Через много лет это может привести к улучшению диагностики или вариантов лечения ".
Команда также применила эту технику к другим органам и обнаружила, что рак дыхательных путей легких и протоков в печени ведут себя одинаково. Это показывает, что механизм, обнаруженный командами, не специфичен для поджелудочной железы, а также применим к другим видам рака.
«Как данные, так и наши модели показывают, что два различных механизма роста опухоли зависят исключительно от врожденной физики системы», - объясняет доктор Гийом Сальбре. «Как и большинство раковых заболеваний, рак поджелудочной железы протекает с одной дефектной клетки, которая начинает делиться. Мы обнаружили, что происходит это очень быстро, когда есть только несколько клеток, опухоль уже начала расти либо внутрь, либо наружу в зависимости от диаметра протока. Фундаментальный процесс поможет нам лучше понять, как рак растет во многих местах по всему телу ".
Профессор Эндрю Бьянкин, эксперт по исследованиям рака поджелудочной железы в Великобритании, говорит: «Этот технологический прорыв может раскрыть многие вопросы, которые очень важны для понимания и лечения рака поджелудочной железы. Очень важно, чтобы мы лучше понимали, как эти виды рака ведут себя на самых ранних стадиях , чтобы помочь в разработке методов лечения заболевания, где показатели выживаемости упорно оставались низкими».
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190130133019.htm
Комментарии
Пока комментариев нет
Новый комментарий