Un nuovo studio condotto dall'Università di Oxford ha utilizzato vermi piatti per esaminare il ruolo della migrazione delle cellule staminali nel cancro.

I ricercatori del laboratorio Aboobaker nel Dipartimento di Zoologia hanno approfittato della specie di verme che è piena di cellule staminali. I vermi, detti anche planari, sono noti per la loro capacità di rigenerare ripetutamente tutti i loro tessuti e organi. Questo processo richiede l'attività delle loro cellule staminali che si dividono costantemente per creare tutte le nuove cellule.

La migrazione cellulare - o il movimento delle cellule da una parte all'altra del corpo - è una funzione chiave delle cellule del nostro corpo. Nuove cellule staminali sono costantemente necessarie per mantenere le funzioni dei tessuti e degli organi, e ci si aspetta che migrino dove sono necessari. Però, il controllo di questi movimenti può fallire, e i tumori possono formarsi quando queste cellule migrano in luoghi in cui non dovrebbero essere.

Comprendendo come le cellule staminali sono programmate per muoversi, cosa li attiva e come seguono un percorso corretto, i ricercatori potrebbero essere in grado di progettare nuovi trattamenti per il cancro.

"Sapevamo già che queste cellule staminali del verme hanno molto in comune con le nostre cellule staminali, ma non sapevamo nulla su come migrano e se questo processo è correlato a come migrano le nostre cellule, ' dice il dottor Prasad Abnave, primo autore dello studio, pubblicato in Sviluppo .

"Volevamo stabilire se gli stessi meccanismi si fossero conservati evolutivamente o meno, speravamo che lo fossero, poiché ciò costituirebbe un modello eccellente per lo studio di tutti gli aspetti della migrazione delle cellule staminali.'

Però, prima che la squadra potesse iniziare a lavorare con i vermi, hanno dovuto superare un piccolo problema. 'Forse un po' controintuitivamente, la pura abbondanza di cellule staminali nelle planarie rende difficile studiare la migrazione, ' ha detto il professor Aziz Aboobaker.

"Per tracciare il movimento delle cellule è necessario creare un campo in cui possano muoversi in modo da poter essere sicuri della direzione e della velocità con cui si muovono, ma se le celle che ti interessano sono già ovunque, è difficile da fare.'

Fortunatamente il team è stato in grado di attingere a oltre 100 anni di lavoro precedente. In un particolare esperimento che ha utilizzato i raggi X per uccidere le cellule staminali planari, si è riscontrato che gli animali sono sopravvissuti al trattamento se una parte del verme è stata tenuta sotto uno scudo di piombo, poiché "presumibilmente le cellule staminali sotto lo scudo di piombo migrano verso il resto dell'animale e tutto va bene". disse Abnave.

Con l'aiuto del dottor Mark Hill del Dipartimento di Oncologia di Oxford, il gruppo è stato in grado di progettare un apparato che ha permesso loro di utilizzare i raggi X per lasciare una sottile striscia di cellule staminali. Queste cellule potrebbero quindi essere osservate mentre migravano attraverso il resto dell'organismo fino al punto in cui le cellule staminali originali erano state uccise.

"Questa collaborazione ci ha dato una grande opportunità per applicare l'esperienza precedente acquisita nello studio delle cellule cancerose a uno studio che coinvolge le cellule di un intero organismo. Fornirà uno strumento utile per migliorare la nostra comprensione delle cellule staminali, e il loro ruolo potenziale nel cancro, ' disse Marco.

'Sembra semplice, ma ci volle molto tempo per progettare un apparato e delle tecniche con le quali potessimo studiare molti vermi contemporaneamente. Questo è stato fondamentale per poter studiare come veniva controllata la migrazione e per eseguire esperimenti di alta qualità che potessero davvero generare risultati riproducibili, ' ha detto Aboobaker.

Professoressa Gillies McKenna, il direttore del CRUK/MRC Institute for Radiation Oncology and Biology ha commentato:'Questo progetto è un esempio del perché Oxford è un luogo così gratificante per fare ricerca. Persone di diversi dipartimenti e discipline che mettono insieme le loro competenze per affrontare un problema che non potrebbero fare da sole, ma insieme gettano nuova luce sia sulla biologia fondamentale che sul cancro.'

Studiando come i vermi rispondono alle lesioni, il team ha scoperto che le cellule staminali sono migrate in modo molto preciso nell'area interessata. Tuttavia, in assenza di tessuto danneggiato, le cellule sedevano ferme e non migravano.

Utilizzando una tecnica chiamata interferenza dell'RNA, il team è stato quindi in grado di rimuovere la funzione dei geni regolatori già noti per essere importanti nella migrazione cellulare (e per svolgere un ruolo nei tumori umani) e ha scoperto che erano tutti necessari anche per la migrazione delle cellule staminali planarie. . Questi geni includevano proteine ​​note come fattori di trascrizione che sono importanti perché agiscono come interruttori ON/OFF per centinaia di altri geni.

'This was a very satisfying result as it confirmed our suspicion that our simple worms will be very useful for understanding stem cell migration, now we have proven the system we can look intensely for new mechanisms that control or interact with cell migration and have a real expectation that we find will also be true for our migrating cells" said Abnave. One advantage of our worms is that they are easy to work with and we can make rapid progress.'

Next the team hopes to look for new genes that control stem cell migration using the system they have developed.