Imágenes 3D revolucionarias mapean cómo se propaga el cáncer de mama
Fig. 1: Células de cáncer de mama metastásico que se alojan selectivamente en un nicho vascular de MO. a Flujo de trabajo experimental: se trasplantaron ortotópicamente células 4T1.2-RFP en ratones BALB/c. Los tumores primarios se resecaron 2 semanas más tarde, los huesos se recolectaron en el punto final ético, se criopreservaron y luego se inmunomarcaron. b Arriba: escaneo de mosaico que cubre todo el corte femoral con una profundidad Z de ~100 m. Los huesos se tiñeron para DAPI (gris), células tumorales diseminadas 4T1.2 (DTC; magenta), endomucina (EMCN; amarillo) y CD31 (cian). Abajo: cuatro ejemplos (correspondientes a (i)(iv) de la imagen superior) de 4T1.2 DTC ya sea como células solitarias o agrupadas (n = 11 ratones). Barras de escala: 1 mm (arriba), 50 m (abajo). c Imagen 3D que cubre todo el BM femoral inmunoteñido para 4T1.2 DTC (magenta), CD31 (verde) y Col1a1 (gris) (n = 11 ratones). Barra de escala, 1 mm. d Distancia al vaso sanguíneo o superficie ósea más cercana para 4T1.2 DTC individual o punto aleatorio simulado. Se analizaron un total de 1426 DTC de 11 ratones diferentes. Valores de p, pruebas t no pareadas de dos colas. e, f Porcentajes de 4T1.2 DTC y puntos aleatorios dentro de los 10 m de una superficie ósea (e) o vaso sanguíneo (f). Para (e) y (f), se analizaron un total de 655 DTC y 758 DTC en 8 y 6 ratones, respectivamente. Valores de p, pruebas t no pareadas de dos colas. g Representación óptica de sección y superficie a partir de una imagen 3D de una micrometástasis 4T1.2 (magenta) en médula ósea inmunoteñida para EMCN (amarillo). En el renderizado superficial, las células 4T1.2 y los vasos sanguíneos estaban pseudocoloreados a amarillo y gris, respectivamente (n = 11 ratones). Vaso sanguíneo BV. Barras de escala: 50m (izquierda), 10m (centro y derecha). Todos los datos reflejan los datos de origen de mean.em se proporcionan como un archivo de datos de origen. Crédito: DOI: 10.1038/s41467-021-26556-6
Los investigadores de WEHI han desarrollado una tecnología de imágenes mejorada que puede modelar cómo las células de cáncer de mama invaden y se propagan al hueso y se remodelan para estimular el crecimiento del tumor.
El equipo descubrió que la propagación del tumor se produjo en lugares específicos del hueso, no al azar como se pensaba anteriormente. También demostraron que las células de cáncer de mama ‘renuevan’ el hueso para crear un ambiente que impulse su propagación, mientras privan al cuerpo de nutrientes esenciales.
Usando el Centro de Imágenes Dinámicas de WEHI, el equipo de investigación tomó cientos de imágenes para crear modelos tridimensionales (3D) de la médula ósea y los vasos sanguíneos que los atraviesan, algunos tan pequeños como una fracción de micra. . Estas imágenes se utilizaron para comprender mejor por qué las células de cáncer de mama hacen metástasis (se propagan) en el hueso y qué factores facilitan su crecimiento.
La investigación fue dirigida por el Dr. Raymond Yip, el profesor asociado Edwin Hawkins, el profesor Geoff Lindeman y la profesora Jane Visvader, con colegas de WEHI. Fue publicado en Nature Communications.
Renovación radical
La médula ósea es uno de los sitios más comunes de metástasis en personas con cáncer de mama. La diseminación de cánceres a órganos secundarios, como el hueso, a menudo es incurable, y los pacientes de cáncer de mama con metástasis óseas suelen tener un pronóstico muy malo.
Dra. Yip dijo que la investigación proporcionó una visión fascinante de cómo las células cancerosas colonizan la médula ósea, mediante el mapeo de los vasos y las estructuras tumorales junto a ellos.
«Pensamos en los huesos como estos órganos estructurales estáticos, pero son muy dinámicos», dijo.
«Nuestra investigación muestra que las células de cáncer de mama residen preferentemente cerca de un subtipo de vaso sanguíneo específico en el hueso llamado vasos tipo H. En otras palabras, las células tumorales de mama se alojan selectivamente en una vasculatura especializada, lo que sugiere que los vasos tipo H son suministrar ciertos factores de crecimiento para nutrir el crecimiento de células de cáncer de mama en los huesos».
Crédito: Instituto de Investigación Médica Walter y Eliza Hall
El profesor asociado Hawkins dijo que la idea de que las células cancerosas pueden remodelar su entorno no es nueva, sin embargo, no se había explorado en un «órgano complicado» como el hueso. médula hasta ahora.
«Lo que Raymond nos mostró a través de sus increíbles imágenes en 3D es que una célula tumoral se trasladará a la médula ósea y renovará por completo ese hogar», dijo el profesor asociado Hawkins.
«Vimos que cuando las células de cáncer de mama hacen metástasis en la médula ósea, liberan factores de crecimiento derivados del tumor que les permiten ‘remodelarse’ para crear un ambiente favorable que facilita aún más su crecimiento, lamentablemente en detrimento de la todo el cuerpo.»
Al profundizar en la relación simbiótica entre nuestros cuerpos anfitriones y estas células tumorales, los investigadores esperan que sus descubrimientos algún día puedan conducir a una mejor comprensión de los mecanismos con los que trabajan estas células que pueden hacer que sean más fáciles de tratar o prevenir la diseminación del tumor.
Mejoras en el tratamiento del cáncer
Si bien los pacientes con cáncer de mama son el foco de la investigación actual, la diseminación de tumores al hueso es común en otros cánceres, incluidos los de próstata, pulmón, riñón y tiroides. y melanoma.
El profesor Visvader dijo que estos mecanismos podrían ser un objetivo para futuros descubrimientos terapéuticos.
«El descubrimiento terapéutico del cáncer se ha expandido considerablemente en las últimas décadas para no solo atacar las células cancerosas directamente, sino también los mecanismos utilizados por las células cancerosas para mejorar su crecimiento», dijo.
«Será importante comprender mejor los mecanismos por los cuales los factores derivados de células tumorales remodelan los vasos sanguíneos, ya que esto podría ayudar a definir nuevas terapias para los pacientes en el futuro. También esperamos llevar esta innovadora imagen en 3D técnica que hemos desarrollado y extenderla a otras enfermedades que implican metástasis óseas».
Explore más
Los tumores de próstata creados mediante ingeniería tisular arrojan luz sobre la propagación del cáncer Más información: Raymond KH Yip et al, Mammary tumor cells remodel the bone medula vascular microambient to support metástasis, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26556-6 Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por el Instituto de Investigación Médica Walter and Eliza Hall Cita: mapas revolucionarios de imágenes en 3D cómo se propaga el cáncer de mama (2021, 17 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-revolutionary-3d-imaging-breast-cancer.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.