Die neue Zellverfolgungstechnik beleuchtet die Ausbreitung von Brustkrebs
Eine hochmoderne Gentechnik, mit der die Zelllinie verfolgt werden kann, hat viel über die Ausbreitung von Brustkrebs gezeigt. Es könnte auch helfen zu erklären, warum einige Brustkrebsarten nach anfänglich erfolgreicher Chemotherapie zurückfallen.
Der Name der Technik ist zelluläre Barcodierung und ermöglicht es Wissenschaftlern, die Vielfalt von Zellpopulationen, beispielsweise in Tumoren, zu bewerten.
Sie können es auch verwenden, um Zellen zu markieren und ihren identischen Nachkommen oder Klonen zu folgen.
Forscher des Walter and Eliza Hall Instituts für medizinische Forschung in Australien verwendeten die Technik, um eine detaillierte Untersuchung der Ausbreitung von Brustkrebs auf Zellebene unter Verwendung von in Mäuse transplantiertem menschlichem Tumorgewebe durchzuführen.
Eine Studienarbeit, die jetzt in der Zeitschrift erscheint Naturkommunikation gibt einen detaillierten Bericht über die Untersuchung und ihre Ergebnisse.
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist Brustkrebs die „häufigste Krebsart bei Frauen“. Im Jahr 2011 gab es weltweit mehr als 508.000 Todesfälle.
Tumoren enthalten Tausende von Zellvarianten
Die Haupttodesursache bei Brustkrebs ist seine Fähigkeit, sich vom primären oder „Haupttumor“ aus zu verbreiten oder zu metastasieren, um Tumore in anderen Organen des Körpers zu bilden.
Diejenigen, die auf dem Gebiet der Krebsforschung arbeiten, beschreiben Metastasen als die „letzte Grenze“. Eine besondere Herausforderung besteht darin, herauszufinden, was mit Tumorzellen passiert, wenn sie wachsen und sich vermehren.
Brustkrebstumoren umfassen eine vielfältige Mischung aus Tausenden von Zellvarianten mit unterschiedlichen Eigenschaften und Entwicklungspfaden. Einige davon beeinflussen die Ausbreitungsfähigkeit des Krebses, während andere keine Wirkung haben.
"Diese Komplexität", sagen die Autoren, "hat direkten Einfluss auf unser Verständnis der Tumorentwicklung, Metastasierung, Arzneimittelresistenz und der Probenahme von Läsionen von Patienten, um die nützlichsten therapeutischen Ziele zu identifizieren."
Mit Hilfe der zellulären Barcodierung zeigte das Team, dass von den Tausenden, die in einem Tumor vorhanden waren, nur eine Handvoll Klone für die Metastasierung verantwortlich waren.
"Die Barcode-Technik", bemerkt die erste Studienautorin Dr. Delphine Merino, eine der Leiterinnen der Untersuchung, "ermöglichte es uns, die Klone zu identifizieren, die in den Blutkreislauf gelangen und in andere Organe gelangen konnten, in denen sie säen würden "Neues Tumorwachstum."
Zelluläre Barcodierung verfolgte die Zelllinie
Mit der zellulären Barcodierung können Wissenschaftler die Abstammungslinie von Zellen verfolgen, indem sie eindeutige genetische Marker oder Tags darauf platzieren.
Ein wichtiger Vorteil der Technik ist ihre Fähigkeit, eine große Anzahl verschiedener Zellen und ihrer Nachkommen parallel zu verfolgen.
Der Co-Autor der Studie, Dr. Shalin H. Naik, der die jüngste Untersuchung mit leitete, half bei der Entwicklung der in der Studie verwendeten zellulären Barcode-Methode.
Er erklärt, dass die neue Version es ihnen ermöglichte, die wenigen Zellvarianten zu entdecken, die die Metastasierung antreiben.
Nachdem er herausgefunden hat, welcher der Tausenden von Klonen an der Ausbreitung von Brustkrebs beteiligt war, können er und seine Kollegen ihre Bemühungen nun darauf konzentrieren, Wege zu finden, sie zu blockieren.
Dr. Naik bemerkt zum Beispiel, dass sie "neugierig sind zu verstehen, was an diesen speziellen Klonen einzigartig ist, das es ihnen ermöglicht, den Krebs erfolgreich zu verbreiten, zu säen und zu züchten".
Untersuchung der Auswirkungen einer Chemotherapie
Prof. Jane E. Visvader, eine weitere Studienleiterin, erklärt, dass die Wissenschaftler auch die neue zelluläre Barcodierungstechnik verwendeten, um die Auswirkungen der Chemotherapie auf die Klone zu untersuchen.
Sie verwendeten gespendetes menschliches Gewebe, um Mausmodelle von Brustkrebstumoren zu entwickeln, und behandelten sie mit Cisplatin, einem Chemotherapeutikum, mit dem Ärzte eine Vielzahl von Krebsarten behandeln.
"Während die Behandlung in der Lage war, Tumore und die Größe einzelner Klone zu verkleinern", betont Prof. Visvader, "hat sie sie nicht vollständig abgetötet."
"Alle Klone, einschließlich der bösen Sämaschinen, wuchsen schließlich wieder, was für einen Krebsrückfall verantwortlich war", fügt sie hinzu und bemerkt, dass sie dies beobachten konnten, da sie durch zelluläre Barcodierung Tausende einzelner Klone markieren und verfolgen und ihre Aktivität im Laufe der Zeit beobachten konnten .
Sie glaubt, dass die Ergebnisse zukünftigen Forschern helfen werden, gezielte Behandlungen für Brustkrebs zu entwickeln.
"Unsere Studie ergab, dass nur einige wenige Klone tatsächlich für die Metastasierung verantwortlich waren."
Dr. Delphine Merino
