Новая техника позволяет ученым «прислушиваться» к раковым клеткам

Ученые разработали новую технику, чтобы расшифровать, как миллионы отдельных клеток взаимодействуют друг с другом в миниатюрных опухолях, выращенных в лаборатории, известной как органоиды, согласно новому исследованию, опубликованному в Методы природы сегодня.

Впервые ученые смогли одновременно проанализировать множество различных сигнальных молекул у ячейки в пределах реплик опухолей пациентов. Понимание того, как клетки взаимодействуют, может показать, как опухоли могут уклониться от иммунная система и стать устойчивым к лечению.

Это может позволить ученым разрабатывать более эффективные новые лекарства, раскрывая, почему опухоли реагируют так же, как и на лечение. Это также может помочь врачам выбрать лучший курс лечения для каждого отдельного пациента, проверяя лечение на сделанной на заказ реплике опухоли пациента, прежде чем назначать его.

Этот метод быстро анализирует каждую отдельную клетку в органоиде, выявляя наличие специфических сигнальных молекул — сообщений, которые клетки посылают соседним клеткам, сообщая им, как себя вести.

Доктор Крис Тейп, ведущий исследователь исследования в UCL, сказал: «Органоиды уже революционизируют исследования рака позволяя нам проверить, эффективны ли экспериментальные новые препараты на реалистичных моделях опухолей. Но самое главное, эта новая методика помогает ученым понять, почему лечение работает или нет, раскрывая беспрецедентные подробности того, как клетки общаются друг с другом ».

Чтобы выслушать раковые клетки, команда вырастила органоиды в лаборатории. Это самоорганизующиеся трехмерные структуры, состоящие из раковых клеток наряду с другими типами клеток, такими как иммунные клетки и соединительная ткань. Они имитируют поведение рака в человеческое тело гораздо точнее, чем клетки, выращенные в блюде.

Затем они модифицировали сложную технику, называемую массовой цитометрией, которая используется для обнаружения и анализа белковых молекул. Органоиды были разбиты на отдельные клеткиЗатем добавляли антитела в сочетании с атомами тяжелых металлов. Антитела — это белки, которые избирательно связываются с определенными сигнальными молекулами рака. Ученые распылили клетки, чтобы превратить их в тонкий туман, и электрически зарядили атомы тяжелой муки, чтобы магнитное поле могло использоваться для разделения различных сигнальных молекул.

Исследователи проверили эту технику в клетках рака кишечника и смогли одновременно обнаружить 28 ключевых сигнальных молекул в 6 различных типах клеток в более чем 1 млн. Клеток. Они обнаружили признаки того, что сами раковые клетки, а также иммунные клетки и соединительная ткань, «перемонтировал» нормальные сигнальные сети ткани кишечника, позволяя опухолям расти беспрепятственно.

Следующие шаги будут состоять в том, чтобы использовать эту технику для поиска путей блокирования связи между ячейками, которые позволят им выдержать лечение. Команда также надеется проверить эту новую технику при различных типах рака.

Доктор Эмили Армстронг, менеджер по информационным исследованиям в Cancer Research UK, сказала: «Понимание этой сложной связи между раковые клетки и другие типы клеток, которые составляют опухоль может раскрыть секреты того, как рак возвращается после лечения и распространяется по всему организму.

«Пока этот метод находится на ранних стадиях разработки, в будущем мы сможем вырастить реплики опухолей отдельных пациентов, выявить ранние признаки того, что препарат не подойдет для них, чтобы мы могли персонализировать их план лечения Мы надеемся, что однажды это поможет большему количеству людей выжить рак».