Un ingegnere della Washington University di St. Louis ha scoperto un modello in cui la meccanica dell'ambiente delle cellule può prevedere il loro movimento, una scoperta che alla fine potrebbe significare limitare la transizione cellulare nei tumori e potenzialmente rendere il cancro "una malattia sostanzialmente meno mortale, " ha affermato il ricercatore capo.
Amit Pathak, assistente professore di ingegneria meccanica presso la School of Engineering &Applied Science, hanno scoperto che un processo di transizione cellulare implicato nella metastasi tumorale è influenzato dall'ambiente delle cellule.
In una nuova ricerca pubblicata in Giornale Biofisico , Pathak ha utilizzato la modellazione computazionale per dimostrare che le cellule epiteliali hanno maggiori probabilità di staccarsi dai loro cluster in un ambiente confinato, nei tessuti rigidi o molli. Il modello di Pathak è il primo a dimostrare che varie proprietà meccaniche della matrice extracellulare possono prevedere lo stato di ammassi cellulari di forme e dimensioni definite.
Cellule epiteliali, che si trovano nei vasi sanguigni e nel rivestimento di vari organi del corpo, può trasformarsi in cellule mesenchimali, che sono importanti sia nello sviluppo embrionale che nelle metastasi del cancro. In precedenti ricerche, pubblicato in Rapporti scientifici , Pathak e Samila Nasrollahi, uno studente di dottorato in ingegneria meccanica, ha mostrato che più i tessuti sono rigidi, più è probabile che si verifichi un processo chiamato transizione epitelio-mesenchimale (EMT).
Sorprendentemente, l'EMT sale quando i cluster di cellule sono confinati in ambienti 3D, rispetto alle condizioni standard di coltura cellulare 2-D. L'EMT entra in gioco nello sviluppo degli embrioni, quando le cellule epiteliali si staccano dai grappoli e si trasformano in cellule mesenchimali per favorire lo sviluppo degli organi. Però, è anche un processo cruciale nella metastasi del cancro, disse Pathak.
"Nel cancro, se le cellule tumorali non si declusero e fuggono, è uno scenario favorevole perché il tumore rimarrà in un posto, "disse Pathak, il cui laboratorio studia meccanobiologia, o l'intersezione di meccanica e biologia. "Ma quando una cellula cancerosa si muove e lascia il tumore, va in un altro posto e popola nuovi tumori. Se riusciamo a fermare il processo EMT proprio sul tumore primario, allora il cancro sarà una malattia sostanzialmente meno mortale".
