A sinistra:immagini di un blebbing, cellula di cancro alla prostata PC3 altamente metastatica (in alto) e una cellula prostatica normale RWPE-1 non blebbing forzata in un canale microfluidico. Al centro:contorni delle immagini a sinistra che mettono in evidenza il rigonfiamento e la deformazione cellulare. A destra:percentuale di PC3 altamente metastatico moderatamente metastatico DU145, e le normali cellule RWPE-1 che bleb mentre vengono forzate in un canale insieme alla deviazione standard (SD). Credito:Fazle Hussain, Università tecnologica del Texas
Il cancro alla prostata è la seconda causa di morte per cancro maschile in tutto il mondo. I decessi per cancro alla prostata sono principalmente dovuti a cancro metastatizzato, in cui le cellule tumorali sono migrate attraverso il corpo e hanno iniziato a crescere in altre aree. Risultati riportati in Biomicrofluidica promettono un nuovo modo per rilevare questa malattia mortale attraverso un semplice, dispositivo poco costoso.
Il dispositivo forza i campioni di cellule attraverso minuscoli canali larghi meno di 10 micron. Quando le cellule del cancro alla prostata vengono spinte attraverso questi canali, le cellule metastatiche mostrano "blebbing, " in cui porzioni dello strato esterno della cellula si gonfiano verso l'esterno dallo strato interno più rigido. I rigonfiamenti risultanti, noto come bleb, permettere alla cellula di migrare come fa l'ameba. Questo movimento di tipo strisciante si realizza quando la cellula emette protrusioni citoplasmatiche note come pseudopodi, o "falsi piedi".
Gli esperimenti mostrano che le cellule del cancro alla prostata altamente metastatiche hanno maggiori probabilità di mostrare blebbing rispetto alle cellule normali o anche alle cellule meno metastatiche. Il nuovo dispositivo può rilevare rapidamente la quantità di blebbing nelle cellule da campioni di cancro e potrebbe essere potenzialmente utilizzato in un ambiente clinico per testare a basso costo un gran numero di campioni.
"Si tratta di una scoperta potenzialmente significativa che può fornire metodi diagnostici semplici ed economici per rilevare il cancro precoce e avanzato, cancro particolarmente metastatico, " ha detto il co-autore Fazle Hussain, un ricercatore presso la Texas Tech University.
Nei test con il loro nuovo strumento a microcanali, i ricercatori hanno osservato che le cellule di cancro alla prostata altamente metastatiche hanno mostrato più blebbing nel canale rispetto alle cellule moderatamente metastatiche o normali. Il 56% delle cellule altamente metastatiche ha prodotto vesciche, mentre solo il 29% delle cellule normali e solo il 38% delle cellule moderatamente metastatiche lo hanno fatto. Ulteriori studi hanno rivelato che una bassa quantità della proteina F-actina nel citoplasma della cellula può causare vesciche fornendo meno siti di legame per altre proteine che normalmente ancorano la membrana plasmatica della cellula alla corteccia interna.
L'attuale trattamento di screening per il cancro alla prostata è complesso. Gli uomini sopra i 50 anni sono invitati a sottoporsi a un test annuale per l'antigene prostatico specifico, o PSA, ma questo test non rileverà il cancro metastatico. Il trattamento dei tumori in fase iniziale viene spesso effettuato sopprimendo il testosterone o mediante ablazione, dove il caldo o il freddo estremi vengono utilizzati per distruggere i tumori. Però, la maggior parte delle cellule tumorali della prostata che sopravvivono a questo trattamento diventano metastatiche. Perciò, c'è un grande bisogno di nuovi strumenti per rilevare il cancro alla prostata metastatico che non si basano sulle misurazioni del PSA.