Die Zelladhärenz kann das Metastasierungspotential von Krebszellen vorhersagen

Bei der Metastasierung brechen Krebszellen von der primären Stelle des Tumors ab und wandern durch das Blut- oder Lymphsystem in entferntere Teile des Körpers. Nur eine geringe Anzahl maligner Zellen ist jedoch in der Lage, sekundäre Tumore zu bilden. Neue Forschung könnte einen Weg gefunden haben, diese Zellen zu identifizieren.Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass weniger adhärente Zellen (die Adhäsionen sind grün dargestellt) dazu neigen, mehr zu wandern und Metastasen zu bilden.
Bildnachweis: Alexander Fuhrmann

Basierend auf den neuesten verfügbaren Daten des National Cancer Institute erhalten fast 40 Prozent der US-Bevölkerung eine Krebsdiagnose zu einem Zeitpunkt in ihrem Leben.

Einige dieser Diagnosen entwickeln sich zu einer Metastase, die oft zum Tod führt. Die jährliche Krebssterblichkeitsrate wird derzeit auf 171,2 Todesfälle pro 100.000 Männer und Frauen geschätzt.

Die Metastasierung ist der Prozess, bei dem sich Krebszellen in andere Teile des Körpers - wie die Lymphknoten, Gewebe oder andere Organe - ausbreiten und neue Tumore bilden. Jedoch hat nur ein kleiner Teil der Krebszellen die Möglichkeit, sich auszubreiten.

Ein Team von Forschern um Adam Engler von der Universität von Kalifornien in San Diego stellte fest, dass es nicht viele biologische Marker gibt, die bei der Identifizierung von metastatischen Zellen helfen, und er machte sich daher daran, die Wahrscheinlichkeit zu untersuchen, dass sich eine Zelle zu einem sekundärer Tumor. Die Studie - veröffentlicht in der Biophysikalische Zeitschrift - aufbauend auf früheren Forschungen, die die Stärke, mit der sich Zellen an das Tumorgewebe anheften könnten, vermuten ließen, könnte dies ein valider biophysikalischer Marker sein, der eine sekundäre Krebsentwicklung vorhersagt.

Study Co-Autor Afsheen Banisadr, ein Ph.D. Student im Engler Labor an der Universität von Kalifornien, erklärt die Motivation hinter der Studie:

"Wir haben argumentiert, dass das Verständnis der adhäsiven Heterogenität innerhalb einer invasiven Population unsere Fähigkeit verbessern kann, Krebszellen physisch zu überwachen und invasives Verhalten vorherzusagen."

Eine geringe Zelladhärenz kann darauf hinweisen, dass sich ein Tumor eher ausbreitet

Um ihre Hypothese zu testen, entwickelten die Forscher eine rotierende Scheibe, die messen sollte, wie schnell und stark Brust- und Prostatakrebszellen an einem Deckblatt haften könnten, das mit extrazellulären Matrixproteinen bedeckt ist, die den Zellen in der Struktur strukturelle Unterstützung bieten und ihr Wachstum und Wachstum steuern Entwicklung.

Das Deckglas wurde dann an einer Spinnrute befestigt und Forscher wendeten Kraft über die Zellpopulation. Schließlich maßen sie die Scherung, die diese Zellen benötigten, um von dem mit der extrazellulären Matrix proteinbeschichteten Deckglas abzufallen.

Was sie fanden, war, dass metastatische Zellen bemerkenswert heterogener in ihrer Adhäsionsstärke im Vergleich zu nicht-metastatischen sind. Zellen, die sehr stark anhaften, tendieren dazu, weniger zu wandern, genau wie nicht-metastatische Zelllinien. Insgesamt deutet dies darauf hin, dass die Stärke der Adhäsion als ein sehr genauer biologischer Marker für metastatische Zellen fungieren könnte.

"Es gibt keinen gemeinsamen biologischen Marker, der sagt, dass sich ein Tumor eher ausbreitet", sagt Engler. "Unser Gerät zeigt jedoch, dass es sich tatsächlich um einen physischen Marker handelt, der die Wahrscheinlichkeit einer Verbreitung voraussagt."

In Zukunft wollen die Forscher mit einem Mausmodell testen, ob Zellen mit geringer Adhärenz Tumoren viel schneller bilden als die allgemeine Population von Krebszellen. Wenn sich ihre Hypothese bestätigt, werden die Wissenschaftler das Gewebe um Tumore bei Mäusen und Menschen untersuchen, um diese schlecht haftenden Zellen zu finden und ihre Korrelation mit Überlebensraten für Patienten zu untersuchen.

"Wenn wir eine Korrelation zwischen einer geringen Anzahl von schwach adhärenten Tumorzellen im Gewebe, das einen Tumor umgibt, und langen krebsfreien Überlebenszeiten finden, glauben wir, dass dies als ein Indikator für das metastatische Potenzial des Tumors des Patienten dienen könnte."

Pranjali Beri, Ph.D., Studienkoautor

Letztendlich hoffen die Wissenschaftler, anhand dieser Informationen frühere Vorhersagen treffen zu können, ob Patienten aggressivere Therapieformen benötigen. "Allerdings sollten die Patienten erkennen, dass das Timing für diese Ergebnisse, die sogar die ersten klinischen Studien betreffen, mehrere Jahre entfernt ist", sagt Engler.

Erfahren Sie, wie die Fähigkeit von Krebszellen, sich zu befreien und zu verbreiten, aus einem "defekten Schalter" resultiert.

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