Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Memori mekanikal sel boleh memegang petunjuk kepada metastasis kanser

Anonim

Dalam badan, sel bergerak ke sekitar untuk membentuk organ semasa pembangunan; untuk menyembuhkan luka; dan apabila mereka metastasize dari tumor kanser. Jurutera mekanikal di Washington University di St. Louis mendapati bahawa sel-sel mengingati sifat-sifat yang mereka ada dalam persekitaran pertamanya selama beberapa hari selepas mereka berpindah ke satu lagi dalam proses yang dipanggil memori mekanikal.

iklan


Amit Pathak, penolong profesor kejuruteraan mekanikal dan sains bahan-bahan di Sekolah Kejuruteraan & Sains Gunaan, menghabiskan masa tiga tahun menggunakan mekanikologi dan sains bahan untuk mencari jawapan kepada soalan-soalan ini: Jika sel-sel duduk dalam satu persekitaran dan bergerak ke arah yang lain, adakah mereka ingat yang pertama, dan mereka mewarisi mana-mana sifat persekitaran yang pertama "Sel-sel yang baik menyesuaikan diri dengan alam sekitar, " kata Pathak. "Apabila manusia menyimpan banyak ingatan, mereka tidak dapat menyesuaikan diri dengan situasi baru. Jika anda memadam memori, anda lebih mudah menyesuaikan diri. Itulah yang saya fikir sel-sel ini lakukan, jika mereka mempunyai banyak ingatan dari persekitaran yang lalu, kurang menyesuaikan diri dengan yang baru. "

Untuk membuktikan hipotesisnya, Pathak mencipta peranti yang mana ia dapat mengukur berapa lama memori sel akan berlangsung di persekitaran baru. Peranti, yang mempunyai Paten Amerika Syarikat yang belum selesai, mempunyai dua pihak yang dibahagikan dengan penghalang. Samila Nasrollahi, seorang pelajar siswazah di makmal Pathak, meletakkan sel-sel di bahagian yang sengit peranti itu, persekitaran yang sama seperti tumor malignan. Selepas beberapa hari, dia menghilangkan penghalang itu, dan sel-sel dengan cepat menyerang bahagian lain peranti itu, yang merupakan persekitaran yang lembut. Di samping itu, mereka mendapati bahawa sel-sel mengekalkan sifat-sifat yang mereka ada dalam persekitaran yang kaku selama tiga hari dalam persekitaran baru, kerana mengekalkan gen YAP dalam nukleus. Gen YAP dikuatkan dalam kanser manusia.

"Mengeluarkan halangan itu mungkin sama dengan proses sel-sel kanser yang melarikan diri dari tumor utama dengan memecahkan tisu sekitarnya, yang merupakan genetik metastasis, " kata Pathak.

Pathak mengatakan peranti itu meniru persekitaran tumor di dalam badan.

"Ini menjawab salah satu soalan penting dalam pencerobohan tumor, " kata Pathak. "Jika sel tumor meninggalkan persekitaran aktif yang sangat sengit dan pergi ke tisu sekeliling yang lembut, kenapa tidak mereka berhenti di sana, kerana mikrofon yang lembut diketahui memperlahankan penghijrahan?"

Dalam penyelidikan masa depan, Pathak akan melihat lebih dekat pada serangan tumor payudara dengan Longmore, yang akan membekalkan sel-sel kanser payudara utama dari makmalnya untuk diuji dalam peranti Pathak. Arah penyelidikan baru ini baru-baru ini dibiayai oleh Pusat Kanser Siteman di Hospital Barnes-Jewish dan Washington University School of Medicine. Pathak bekerja dengan Pejabat Pengurusan Teknologi universiti untuk paten peranti tersebut.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Universiti Washington di St. Louis . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Samila Nasrollahi, Christopher Walter, Andrew J. Loza, Gregory V. Schimizzi, Gregory D. Longmore, Amit Pathak. Kekerasan matriks lalu merangkumi sel epitelium dan mengawal penghijrahan kolektif masa depan mereka melalui ingatan mekanikal . Biomaterial, 2017; 146: 146 DOI: 10.1016 / j.biomaterials.2017.09.012