Eine neue Methode zur Untersuchung von Gewebeproben in 3-D hat ergeben, dass Bauchspeicheldrüsenkrebs kann beginnen und wachsen in zwei unterschiedlichen Formen, die Lösung eines Jahrzehnte alten Geheimnis, wie Tumore zu bilden.
Die neue Methode könnte den Forschern helfen, weitere Informationen erhalten Sie von gewebebiopsien und führt möglicherweise zu verbesserte Behandlungen für Pankreas-Krebs. Die Technik wurde entwickelt von den Wissenschaftlern an der Francis-Crick-Institute, und Ihre Ergebnisse sind veröffentlicht in der Natur. Die arbeiten wurden unterstützt durch den European Research Council und die basisfinanzierung von Cancer Research UK, dem Medical Research Council und Wellcome.
Die Bauchspeicheldrüse ist ein entscheidendes organ, das sich direkt hinter unserem Magen und spielt eine wichtige Rolle bei der Verdauung. Es stützt sich auf ein Netzwerk von Kanälen, die es zu anderen Verdauungsorgane, und die häufigste Bauchspeicheldrüsenkrebs gefunden werden in den Kanälen. Allerdings, bis jetzt wurde es nur möglich zu sehen, 2-D-Scheiben von diesen ductal Tumoren, die enthalten eine unerklärliche Vielzahl von abnorme Formen.
„Zu untersuchen, die Ursprünge von Bauchspeicheldrüsenkrebs, wir verbrachte sechs Jahre an der Entwicklung einer neuen Methode zur analyse der Krebs-Biopsien in drei Dimensionen“, erklärt Dr. Hendrik Messal aus der Francis-Crick-Institute, co-lead-Autor der Studie. „Diese Technik offenbart, dass sich die Krebse entwickeln, die in der Kanalwand und wachsen nach innen oder nach außen, abhängig von der Größe des Kanals. Dies erklärt auch die geheimnisvolle Form Unterschiede, die wir bisher gesehen haben in 2-D Scheiben für Jahrzehnte.“
Durch die Analyse der Entwicklung von Krebserkrankungen in 3-D, das team definiert zwei unterschiedliche Arten der Entstehung von Krebs mit Ursprung aus duktale Zellen: ‚endophytischer‘ Tumoren, die wachsen in die Kanäle und ‚exophytic‘ Tumoren, die wachsen nach außen. Um herauszufinden, was Krebs Zellen wachsen in einer bestimmten Weise, Sie analysiert, detaillierte 3-D-Bilder und arbeitete mit Biophysiker an der Crick, die erstellt anspruchsvolle computer-Modelle.
„Wir haben eine simulation der Kanäle, die zur Beschreibung der einzelnen Zelle geometrie zu verstehen, Gewebe zu gestalten“, erklärt der Biophysiker Dr. Silvanus, Alt -, co-lead-Autor des Papiers. „Das Modell und experimentelle Ergebnisse sowohl bestätigt, dass der Krebs wuchs nach außen, wenn der Durchmesser des Kanals war weniger als etwa zwanzig Mikrometern, etwa ein fünfzigstel Millimeter.“
Die Arbeit wurde möglich gemacht durch eine interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen zwei Forschungsgruppen an der Crick, unter der Leitung von Dr. Axel Behrens und Dr. Guillaume Salbreux. Axel ‚ s Gruppe arbeitet am Stammzellen-und Bauchspeicheldrüsenkrebs, während Guillaume konzentriert sich auf die Verwendung der Physik zu verstehen Biologischer Prozesse.
„Ich denke, dass wir angefangen haben, darüber zu reden, wenn wir begegneten einander in dem Fahrrad-Schuppen“, sagt Axel. „Es ist erstaunlich, was herauskommen kann, eine zufällige Begegnung, wir haben nun eine patentierte Technik zu sehen, die drei-dimensionale Formen von Krebs und einem biophysikalischen Verständnis der Entstehung von Tumoren. Nun, wir wissen, dass Bauchspeicheldrüsenkrebs entwickeln können, in diesen zwei verschiedene Arten, können wir beginnen, ob man eher aggressiv oder zu verbreiten in einer anderen Weise. Viele Jahre ab jetzt, dies könnte führen zu verbesserten Diagnose-oder Behandlungsmöglichkeiten.“
Das team bewarb sich auch die Technik an anderen Organen und festgestellt, dass die Krebserkrankungen der Atemwege, der Lunge und Kanäle in der Leber in der gleichen Weise Verhalten. Dies zeigt, dass der Mechanismus, den die teams vor ist nicht spezifisch für das Pankreas-und das gilt auch für andere Krebsarten.
„Sowohl die Daten und unsere Modelle zeigen, dass die zwei verschiedenen Mechanismen des Tumorwachstums sind rein nach unten, um die angeborene Physik des Systems“, erklärt Dr. Guillaume Salbreux. „Wie die meisten Krebsarten, duktale Pankreas-Krebs beginnt mit einer einzigen Defekten Zelle, die beginnt, geteilt haben. Wir haben festgestellt, dass sehr schnell, wenn es nur ein paar Zellen, der Tumor hat bereits begonnen, zu wachsen, entweder nach innen oder nach außen, je nach Rohrdurchmesser. Die Definition dieser grundlegende Prozess wird uns helfen, besser zu verstehen, wie Krebs wächst in vielen Orten im ganzen Körper.“