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Forscher zeigen, wie sich Krebs in Mäusen ausbreitet

Neue Forschung bringt uns näher zum vollständigen Verständnis des Prozesses der Metastasierung bei Krebs, indem eine bahnbrechende Bildgebungsmethode verwendet wird, die einzelne Krebszellen mit größerer Klarheit verfolgen und verfolgen kann.
Eine neue Studie bietet eine innovative Möglichkeit, Krebszellen (hier gezeigt) einzeln zu betrachten.

Die Studie, die einen Fortschritt in der Einzelzell-Bildgebung darstellt, wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Zellberichte

Einzelzell-Bildgebung bezieht sich auf den Satz von Mikroskopietechniken, die verwendet werden, um Daten von einzelnen Zellen zu sammeln, anstatt die Werte von Zellpopulationen zu mitteln. Die Einzelzell-Bildgebung beinhaltet normalerweise fluoreszierende Moleküle.

Für die neue Forschung kombinierten japanische Wissenschaftler die bestehenden Single-Imaging-Techniken mit einer neuen chemischen Mischung. Durch den sogenannten Clear Unblocked Cocktail (CUBIC) konnten sie sehen, wie sich Krebszellen vermehren und sich in den Körpern von Mäusen ausbreiten.

Das innovative Bildgebungsprotokoll machte die Körper der Mäuse bis hin zu ihren Organen deutlich durchsichtig. Diese Technik ist von Bedeutung, weil sie ein viel klareres Verständnis des metastatischen Prozesses ermöglicht, während sie einige ihrer Schritte, von denen viele bis jetzt ein Mysterium waren, auflöst.

Darüber hinaus bringt uns die Forschung, wie die Autoren erklären, "einem der ultimativen Ziele in Biologie und Medizin" näher, das eine "umfassende Analyse und Entschlüsselung der mehr als 100 Milliarden Zellen des Säugetierkörpers" darstellt.

Mit CUBIC Krebszellen betrachten

Zu zeigen, was mit einzelnen Zellen während der Metastasierung passiert, war keine leichte Aufgabe. Während der Metastasierung breiten sich Krebszellen nicht nur in den gleichen Organen aus - indem sie in gesundes Gewebe in der Nähe gelangen -, sondern sie können auch zu entfernteren Orten innerhalb des Körpers wandern.

Um die Krebszellen zu lokalisieren, müssen Forscher während des Bildgebungsprozesses die Signale von den fluoreszierenden Molekülen aufnehmen. Sie müssen aber auch sicherstellen, dass diese Signale erhalten bleiben, wenn die Gewebe mit Methoden wie "Tissue-clearing-based 3D Imaging" transparenter gemacht werden.

Deshalb haben die Forscher CUBIC - eine Methode, die sie früher für die Ganzkörper-Bildgebung von 1 Tag alten Mäusen entwickelt hatten - entwickelt und optimiert, um Krebszellen zu identifizieren.

Die Optimierung des Brechungsindex ermöglichte es den Forschern, die Organe hochtransparent zu machen und gleichzeitig die Fluoreszenzsignale zu erhalten. Dies ermöglichte es dem Team, Krebszellen zu finden und zu sehen, die in Organen wie Leber, Bauchspeicheldrüse, Lunge und Darm verbreitet sind.

Das Video unten zeigt die Ganzhirn-Bildgebung des Metastasierungsprozesses:

Das Protokoll hat bereits wertvolle Erkenntnisse geliefert. Zum Beispiel wurde deutlich sichtbar, dass Krebszellen den Blutkreislauf "surfen" müssen, indem sie durch die Wände der Blutgefäße ein- und aussteigen, um andere Teile des Körpers zu erreichen.

"Die meisten Krebszellen sind nicht so glücklich und sterben während der Reise", erklärt der korrespondierende Studienautor Kohei Miyazono von der Universität Tokio.

"Aber", fügt er hinzu, "Bilder, die durch die neue Methode erhalten wurden, deuten darauf hin, dass Zellen, die mit TGF-beta behandelt wurden, ein Protein, das Zellwachstum und -differenzierung beim Menschen reguliert und in größeren Mengen von einigen Krebsarten produziert wird, mit größerer Wahrscheinlichkeit überleben Reise und formiere bösartige Außenposten. "

"Die Studie zeigt die Leistungsfähigkeit von Ganzkörper- und Ganzorgan-Clearing und -Bildgebung mit Einzelzellauflösung [...] Wir glauben, dass die gleiche Strategie auch für andere biomedizinische Studien wie Autoimmunität und regenerative Medizin, in denen die Einzelzelle Ereignisse spielen eine entscheidende Rolle. "

Co-korrespondierender Autor Hiroki Ueda, Universität von Tokio, Japan

Erfahren Sie, wie Wissenschaftler einen Weg gefunden haben, die Metastasierung von Krebs zu stoppen.

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