Новите изследвания ни приближават до пълното разбиране на процеса на метастази в рака, като използваме новаторски метод за изобразяване, който може да проследява и очертава отделните ракови клетки с по-голяма яснота.

Изследването, което представлява напредък в техниките за едноклетъчно изобразяване, наскоро бе публикувано в списанието Cell Reports.

Едноклетъчното изобразяване се отнася до набор от микроскопични техники, използвани за събиране на данни от отделни клетки вместо да се осредняват стойностите на популациите от клетки. Едноклетъчното изобразяване обикновено включва флуоресцентни молекули.

За новото изследване учените в Япония обединяват съществуващите техники за единично изобразяване с нова химическа смес. Така нареченият ясен безпрепятствен коктейл за изобразяване на мозъка / тялото (CUBIC) им позволи да видят как раковите клетки се размножават и разпространяват по тялото на мишките.

Иновативният протокол за изображения прави телата на мишките, точно до органите им, забележимо прозрачни. Тази техника е значима, защото осигурява много по-ясна представа за метастазния процес, докато разкрива някои от стъпките му, много от които досега са били загадъчни.

Освен това, както обясняват авторите, изследването ни доближава до “една от крайните цели в биологията и медицината”, която е “подробен анализ и декодиране на повече от 100 милиарда клетки, обхващащи тялото на бозайниците”.

Използване на CUBIC за следене на раковите клетки

Показването на това, което се случва с отделни клетки по време на метастази, не е лесна задача. По време на метастази, раковите клетки не само се разпространяват в рамките на едни и същи органи – като се преместват в здрава тъкан, която се намира наблизо – но също така могат да пътуват до по-далечни места в тялото.

По време на процеса на изобразяване, за да се открият раковите клетки, изследователите трябва да вземат сигналите от флуоресцентни молекули. Те обаче трябва да се уверят, че тези сигнали се запазват, когато тъканите стават по-прозрачни, като използват методи като “3D изображения, базирани на изчистване на тъкани”.

Ето защо изследователите са използвали CUBIC – метод, който преди това са разработили за изобразяване на мишки на цели организми, които са били на 1 ден и са оптимизирани така, че да могат да идентифицират раковите клетки.

Оптимизирането на индекса на пречупване позволи на изследователите да направят органите силно прозрачни, като запазят флуоресцентните сигнали. Това позволи на екипа да открие и види раковите клетки, разпространявани в органи като черен дроб, панкреас, бели дробове и черва.

Видеоклипът по-долу показва цялостно мозъчно изобразяване на процеса на метастази:

Протоколът вече е предоставил ценни данни. Например, става ясно, че раковите клетки трябва да “сърфират” в кръвта, като влизат и излизат през стените на кръвоносните съдове, за да достигнат до други части на тялото.

“Повечето ракови клетки не са толкова щастливи и умират по време на пътуването”, обяснява авторът на изследването Kohei Miyazono от университета в Токио.

“Но,” добавя той, “изображенията, получени чрез новия метод, предполагат, че клетките, третирани с TGF-beta, протеин, който регулира клетъчния растеж и диференциация при хора и се произвежда в увеличени количества от някои видове рак, пътуват и формират злокачествени аванпостове.”

“Изследването демонстрира силата на изчистване на цялото тяло и на цялото тяло с едноклетъчна резолюция […] Смятаме, че същата стратегия ще бъде приложима и при други биомедицински изследвания като автоимунната и регенеративната медицина, -членните събития играят решаваща роля.”, казва помощник-авторът Хироки Уеда, университет в Токио, Япония