Nová metoda odděluje rakovinné buňky od normálních

Nádorové bujení vzniká jako důsledek mutací DNA buňky, vedoucí ke ztrátě kontroly nad regulací buněčného dělení, vzniká neomezeně rostoucí nádor. Metastázy, šíření rakovinných buněk z původně postiženého místa tumorem do dalších částí těla pomocí krve či lymfy, jsou hlavní příčinnou úmrtí na rakovinu. Metastázové nádorové buňky mají větší tendenci se přemísťovat než jejich nemetastázové protějšky.

Podstata šíření metastáz dosud není plně objasněna. Vědci podrobně studují rakovinné buňky a doufají, že se naučí ovládat jejich pohyb. K tomuto účelu vědci z Northwestern University zkonstruovali systém kanálků, díky kterému jsou schopni ovládat a studovat buněčný pohyb.

Jinak na rakovinu

Vědci z Northwestern University přicházejí s novou alternativní a zároveň jednoduchou metodou díky níž jsou schopni oddělovat rakovinné buňky od buněk normálních. Metoda pracuje na principu lapání rakovinných buněk do speciální pasti z biodegradovatelného materiálu. Zařízení je tvořeno systémem velice malých kanálků, každý o šířce menší než desetina milimetru. Asymetrické překážky uvnitř kanálků směřují pohyb buněk preferovaným směrem.

Obr. Schéma navrženého systému kanálků oddělujících rakovinné a normální buňky.
„Naše metoda představuje způsob nekonvenčního boje s metastázemi. Jedná se samozřejmě o zcela odlišný přístup od jiných metod, jako je například chemoterapie," řekl Bartosz Grzybowski, autor studie. „Zatím jsme ve fázi základního výzkumu, metoda vyžaduje optimalizaci, ale myšlenka je slibná a nabízí nový přístup k léčbě rakoviny." Uzavírá autor, který je profesorem chemického a biologického inženýrství na McCormick School of Engineering and Applied Science a profesor chemie na Weinberg College of Arts and Sciences.

Detailnější pohled

Detailní stavba kanálků má promyšlený tvar, který určuje jejich funkční vlastnosti. Kanálky jsou tvořeny spojenými trojúhelníkovými komůrkami. Vědci metodu vyzkoušeli na živých savčích nádorových buňkách, buňkách nádoru prsu a normálních buňkách.

K vytvoření kanálků vědci vyzkoušeli chemické sloučeniny, které buňky přitahuji, i které buňky odpuzují. Buňky zůstaly mimo „odpudivé" oblasti a seskupily se v kanálcích., které pak buňkám určily směr pohybu.

Jako třídící znak využili rozdílného tvaru a pohybových vlastností obou typů buněk. Zvýšená pohyblivost rakovinných buněk je způsobená vzrůstem obsahu kontraktilních proteinů. Migrující rakovinové buňky mají tendenci být spíše zakulacené a široké, zatímco normální epitelové buňky jsou spíše dlouhé a tenké s dlouhými výčnělky na koncích. Vědci navrhli kanálky tvořené trojúhelníky, které navádějí pohyb rakovinných buněk v jednom směru (viz. obrázek, pohyb rakovinných buněk zprava do leva), zatímco normální buňky směřuje opačně.

Výzkum prokázal, že zařízení tvořené sadou těchto kanálků, vedoucích k centrálnímu zásobníku, spolehlivě oddělovalo rakovinné a nerakovinné buňky a mohlo by být použito jako „rakovinová past". „Když by bylo zařízení implantováno v blízkosti nádoru, kanálky by separovaly rakovinné buňky, a ty by zůstaly polapeny v zásobníku," říká Grzybowski.

Detaily práce vědci publikovali v online vydání časopisu Nature Physics. Název publikace: Directing Cell Motions on Micropatterned Ratchets.

Zdroje:
http://www.northwestern.edu/newscenter/stories/2009/06/cancerbiology.html
http://www.nature.com/nphys/journal/v5/n8/abs/nphys1306.html
http://www.physorg.com/news164294880.html

Autor:
Vlasta Stancová