Датчики для обнаружения и измерения способности рака распространяться

Распространение инвазивных раковых клеток с исходной опухоли в отдаленные части тела известно как метастазирование. Это главная причина смерти у людей с онкологическими заболеваниями. В статье, опубликованной в Интернете в iScience, Калифорнийский университет медицины Сан-Диего исследовали технические датчики, которые могут обнаруживать и измерять метастатический потенциал одиночных раковых клеток.

«Рак не был бы настолько разрушительным, если бы он не метастазировал», - сказал профессор Pradipta Ghosh, доктор медицинских наук, профессор кафедры медицины медицины и клеточной и молекулярной медицины UC San Diego, директор Центра сетевой медицины и старший автор исследования.

«Хотя есть много способов обнаружить метастаз, но нет возможности «видеть» или «измерить» потенциал опухолевой клетки к метастазированию в будущем. Поэтому мы отслеживанием не одной, а двух программ передачи сигналов, которые способствуют метастазированию опухолей, а при обнаружении включается флуоресцентный сигнал, когда опухолевые клетки приобретают большой потенциал для метастазирования и, следовательно, становятся смертельными».

Раковые клетки изменяют нормальную клеточную связь, захватывая один из многих сигнальных путей, который позволяет метастазировать. Поскольку опухолевые клетки адаптируются к окружающей среде или лечению рака, прогнозирование того, какой путь будет использоваться, становится затруднительным. Сравнивая протеины и модификации белка в нормальных и всех раковых тканях, Гхош и его коллеги идентифицировали конкретный белок и его уникальную модификацию, называемую тирозинфосфорилированным CCDC88A (GIV / Girdin), который присутствует только в твердых опухолевых клетках. Сравнительный анализ показал, что эта модификация может представлять собой точку сходимости множественных сигнальных путей, обычно украденных опухолевыми клетками для развития метастазов.

Команда использовала новые инженерные биосенсоры и сложные микроскопы для мониторинга модификации на GIV и обнаружила, что флуоресцентные сигналы отражают метастатическую тенденцию опухолевых клеток. Затем они смогли измерить метастатический потенциал одиночных раковых клеток и объяснили эволюцию опухоли посредством этой активности. Результатом стала разработка биосенсоров флуоресцентного резонансного переноса энергии (FRET).

Несмотря на высокую агрессивность и адаптивность, очень немногие раковые клетки метастазируют. Если метастазы можно предсказать, эти данные могут быть использованы для персонализации лечения для отдельных пациентов. Например, пациенты, чей рак не может метастазировать или чье заболевание может быть иссечено хирургическим путем, можно избавиться от высокотоксичных методов лечения, сказал Гош. Пациенты, чей рак распространяется агрессивно, могут быть обработаны прецизионной медициной для нацеливания на метастатические клетки.

Датчики нуждаются в дальнейшей доработке, написали авторы, но имеют потенциал.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2018-12-sensors-cancer-ability.html