Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Biomaterials, более жесткая ткань груди создает среду, более подверженную раку, поскольку позволяет болезни влиять на окружающие здоровые клетки.
Ученые, изучающие рост опухоли и метастазирование в Университете Нотр-Дам, создали модель ткани человека, чтобы изучить, как раковые клетки взаимодействуют с соединительной тканью в груди. Модель позволила команде контролировать жесткость ткани, имитируя как здоровые, так и раковые структуры ткани груди. Они обнаружили, что манипуляции с жировыми клетками зависят от жесткости.
"Одна из интересных вещей, которые мы изучаем, – это то, как рак взаимодействует с окружающими клетками и как он манипулирует этими клетками в своих интересах," сказал Пинар Зорлутуна, доцент кафедры аэрокосмической и механической инженерии и Института исследования рака Харпера в Университете Нотр-Дам. "Цель этих тканевых моделей рака – имитировать физиологическую среду опухоли, чтобы мы могли использовать их в качестве платформы для изучения рака груди в микросреде тканей человека."
Жировые клетки, коллагеновые волокна и эпителиальные клетки составляют микросреду ткани груди. Рак обычно появляется вокруг эпителиальных клеток. Предыдущие исследования, посвященные различиям между здоровой и раковой тканью, показали, что раковая ткань различается по жесткости. Согласно исследованию Зорлутуны, жесткая ткань может представлять собой микросреду, восприимчивую к росту опухоли, позволяя раковым клеткам модулировать окружающие клетки соединительной ткани.
"Если у вас более жесткая среда, раковая клетка может больше манипулировать своим непосредственным микросредой," Зорлутуна сказал. "Модель позволила нам изучить различные уровни жесткости ткани. В ткани с нормальной жесткостью раковые клетки не влияли на состояние окружающих стромальных клеток. В тестах, где ткань была более жесткой, рак останавливал процесс дифференцировки окружающих жировых стволовых клеток, способствуя состоянию, более похожему на стволовые клетки, создавая микросреду, которая способствует росту опухоли."
Исследователи обычно проводили аналогичные исследования на животных моделях. Зорлутуна сказал, что хотя эти тесты могут помочь лучше понять болезнь, они также могут стать проблемой.
"Животные и люди разные," она сказала. "Если вы изучаете тканевую среду, подвижность и иммунную систему, то, например, мышиные модели так же отличаются от человеческих, как поджелудочная железа от легких."
Эти модели также могут стать проблемой для открытия новых лекарств. По словам Зорлутуна, часть препаратов, эффективность которых на мышах доказана, действительно проходит клинические испытания на людях. Результаты этого исследования могут помочь обосновать использование тканеинженерных моделей заболеваний человека в рамках параллельного подхода к скринингу лекарств перед назначением этих лекарств в клинических испытаниях.