Распространение рака или метастазирование приводит к 90% смертей от рака. У исследователей в настоящее время нет клинических возможностей вмешаться и остановить распространение опухолевых клеток через метастазы, потому что многие этапы этого процесса остаются неясными.
Известно, что раковые клетки проходят несколько этапов, включая вторжение в соседние нормальные ткани, движение в лимфатическую систему или кровоток, циркуляцию в других частях тела, вторжение в новые ткани и рост в отдаленных местах. Теперь новый подход, разработанный доктором Екатериной Галанжа из Университета медицинских наук Арканзаса в Литл-Роке и ее коллегами, позволяет маркировать и отслеживать отдельные циркулирующие раковые клетки по всему телу, тем самым помогая исследователям с самого начала выяснить пути прохождения отдельных клеток. заканчивать.В усовершенствовании используются светопереключаемые флуоресцентные белки, которые меняют свой цвет в ответ на свет. Когда первый лазерный луч попадает на циркулирующие опухолевые клетки, они кажутся флуоресцентными зелеными.
Второй лазер, использующий другую длину волны, заставляет клетки казаться флуоресцентно-красными. Чтобы маркировать отдельные клетки, исследователи используют очень тонкий фиолетовый лазерный луч, направленный на мелкие кровеносные сосуды.
Флуоресценция каждой клетки собирается, обнаруживается и воспроизводится на мониторе компьютера как следы сигнала в реальном времени, что позволяет исследователям подсчитывать и отслеживать отдельные клетки в кровотоке.«Эта технология позволяет маркировать только одну циркулирующую патологическую клетку среди миллиардов других нормальных клеток крови путем сверхбыстрого изменения цвета светочувствительных белков внутри клетки в ответ на лазерный свет», — объясняет доктор Галанжа.На мышах с опухолями исследователи могли отслеживать в реальном времени динамику циркулирующих раковых клеток, высвобождаемых из первичной опухоли. Они также могли отображать различные конечные пункты назначения отдельных циркулирующих клеток и наблюдать, как эти клетки перемещаются по кровообращению и колонизируют здоровые ткани, существующие места метастазов или место первичной опухоли. «Таким образом, этот подход может дать онкологам знания о том, как вмешаться и остановить распространение циркулирующих раковых клеток, которые могут предотвратить развитие метастазов», — говорит она.
Этот подход также может оказаться полезным для других областей медицины — например, для отслеживания бактерий во время инфекций или связанных с иммунитетом клеток во время развития аутоиммунного заболевания.