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Comment le Cancer peut écarter même avant qu'une tumeur se développe

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Cette recherche fournit l'analyse dans les mécanismes de la diffusion tôt de cancer et peut jeter la lumière dans inexpliqué phénomène-parmi eux, pourquoi autant d'en tant que cinq pour cent de cancéreux dans le monde entier n'ayez les métastases de cancer mais aucune tumeur originale

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Même avant que les tumeurs se développent, les cellules de cancer du sein avec quelques changements moléculaires définis peuvent s'écarter aux organes, restent tranquilles pendant de longues périodes, et puis se réveillent pour former la métastase agressive et mortelle de cancer du sein, dit qu'une équipe d'investigateurs a mené par des chercheurs à l'École de Médecine d'Icahn au mont Sinaï et à l'université de Ratisbonne en Allemagne.

Ils disent leur conclusion, éditée en deux journaux dans la nature de journal, et conduit chez les modèles animaux et examiné dans les échantillons humains, résout maintenant le mystère de la façon dont des formes de métastase de cancer du sein sans tumeur primaire dans ce nouveau modèle de la diffusion et de la métastase tôt. En outre, une tumeur primaire clinique peut ne jamais se développer, les investigateurs disent.

L'université de l'équipe de Ratisbonne avait découvert que les cellules cancéreuses pourraient écarter non seulement des tumeurs envahissantes fortement mutées, manifestement évoluées et pathologique-définies, mais également de la partie les cancers ont généralement considéré incapable des cellules de propagation. Cependant, comment ces lésions tôt de cancer pourraient engendrer des cellules avec des traits des tumeurs malignes était inconnu.

En deux journaux édités dans la nature de journal, et conduits chez les modèles animaux et examinés dans les échantillons humains, les deux équipes maintenant ont identifié les premiers mécanismes qui permettent à des cellules de s'étendre tôt dans la progression de cancer et de contribuer à la métastase.

Dans l'étude du mont Sinaï, deux changements des cellules cancéreuses mammaires — un oncogene dans le vent et un dispositif antiparasite tourné- de tumeur ont motivé des cellules pour voyager du tissu de sein aux poumons et à d'autres parties du corps. Là, les cellules sont restées tranquilles jusqu'à ce qu'un commutateur de croissance ait été actionné et des métastases ont été développées dans des poumons.

« Cette recherche fournit l'analyse dans les mécanismes de la diffusion tôt de cancer et peut jeter la lumière dans des phénomènes inexpliqués — parmi eux, pourquoi autant d'en tant que 5 pour cent de cancéreux dans le monde entier ayez les métastases de cancer mais aucune tumeur originale, et avant tout, pourquoi il est si difficile de traiter le cancer qui a écarté, » dit les investigateurs supérieurs de l'étude, le Julio A. Aguirre-Ghiso, le doctorat, le professeur de médecine, la hématologie et l'oncologie médicale, la Maria Soledad Sosa, le doctorat, l'assistant des sciences pharmacologiques, et l'étudiant de troisième cycle Kathryn Harper de Tisch Cancer Institute à l'École de Médecine d'Icahn au mont Sinaï.

« Biologiquement, ce nouveau modèle des défis tôt de métastase tout que nous avons pensé que nous avons su la façon dont le cancer écarte et forme la métastase. Il le sent comme nous allons devoir ajuster nos idées au sujet du sujet de la métastase, » dit. « Notre espoir est que ces résultats remodèleront la manière que nous pensons à la façon dont la métastase devrait être traitée. »

Une conclusion importante de l'équipe de mont Sinaï est que la plupart des premières cellules de diffusion demeurent dormantes et la plupart des chimiothérapie et thérapies visées sont visées ces cellules qui sont prolifératives. Les cellules cancéreuses répandues tellement premières échapperaient à ces thérapies conventionnelles même si elle tue une tumeur primaire, Dr. Aguirre-Ghiso dit. Le travail pose également de nouvelles questions sur la façon dont les premières cellules cancéreuses répandues soutiennent le développement de métastase. Est-ce qu'elles le font-elles sur leurs propres moyens, elles placent le sol pour les cellules plus tard de arrivée des tumeurs non attrapées tôt, ou coopèrent-elles avec les cellules plus tard de arrivée ? Cette étude indique un nouveau mécanisme biologique de la diffusion tôt qui doit être exploré pour comprendre entièrement comment viser les graines de la métastase.

Le papier de compagnon à en-tête par Dr. Christoph Klein à l'université de Ratisbonne en Allemagne, édité dans la même question de la nature et Co-écrit par le Dr. Aguirre-Ghiso et membres de son équipe fournit des indices mécanistes principaux supplémentaires sur la façon dont la propagation tôt est contrôlée et preuve dans les cellules cancéreuses et les tumeurs humaines des résultats précliniques dans cette étude. Les chercheurs des deux équipes sont arrivés à leurs résultats indépendamment et ont alors collaboré sur le projet.

Les chercheurs des deux équipes ont étudié les parties très du cancer du sein comprenant DCIS (carcinome ductal in situ), une lésion non envahissante de sein, depuis 2 ou 3 pour cent de femmes qui ont été traitées pour DCIS meurent de la métastase sans développer jamais une tumeur primaire. « La meilleure explication pour ce phénomène est cette métastase tôt se produit avant ou car DCIS se développe. Une conclusion principale de ce deuxième document est celle dans les modèles de souris, 80% de la métastase provenu des premières cellules de diffusion et pas des grandes tumeurs. En fait, le groupe de Klein a identifié un mécanisme par lequel la diffusion est plus efficace dans les lésions tôt que dans de grandes tumeurs.

Dans les deux études, les investigateurs ont constaté que la diffusion tôt de cellule cancéreuse est une extension du processus normal de créer un arbre de embranchement des conduits de lait maternel dans les femelles.

Deux voies importantes sont activées dans ce processus antique — p38, un dispositif antiparasite de tumeur, et HER2, un oncogene. La commutation outre de p38 et la rotation sur HER2 active un module de l'EMT (épithélial à la transition mesenchymal) signalant la voie. EMT favorise le mouvement des cellules pendant l'embryogenèse et le développement de tissu. Le papier de Klein prouve également que la signalisation de récepteur de progestérone, qui commande l'embranchement de l'arbre mammaire, est importante pour cette diffusion tôt en réglant des répliques impliquées dans EMT et programmes de croissance, un mécanisme qui a été laissé entendre dans ses études plus tôt.

Pendant qu'un arbre mammaire se développe, p38, HER2, et EMT sont alternativement tournés en marche et en arrêt. Ceci, en coopération avec la signalisation de progestérone, permet aux cellules mammaires de se déplacer par la glande mammaire, creusent un tubulaire, réseau d'embranchement des conduits de lait qui coulent dans le mamelon.

« En tordant ces voies soyez une manière normale de former les tubes de embranchement creux, » Dr. Aguirre-Ghiso dit.

Mais dans leurs expériences, ils ont constaté que si HER2 sur-est activé (non commuté) ou subi une mutation, et p38 est de manière permanente arrêté, EMT était continuellement activé, permettant à des cellules d'entrer hors de la glande mammaire et dans le corps de l'animal par le sang.

« Nous pouvions employer des organoids dans les cultures tridimensionnelles, et représentation de haute résolution directement dans les modèles d'animal vivant pour voir réellement ces cellules entrer dans le courant de sang de l'arbre et du voyage mammaires au poumon, la moelle, et d'autres endroits, » il dit. « Nous n'avions pas pensé aux oncogenes et aux dispositifs antiparasites de tumeur de cette façon avant. C'est une nouvelle fonction pour ces voies. »

John S. Condeelis, le doctorat, le codirecteur du centre de Gruss Lipper Biophotonics et son programme intégré de représentation chez Einstein, où la représentation intravital de haute résolution a été exécutée, ont noté que « nous étions étonnés d'apprendre que les cellules cancéreuses des lésions comme DCIS pourraient montrer une telle diffusion robuste utilisant les machines semblables trouvées en cellules de tumeur du carcinome envahissant. C'est une nouvelle analyse avec des implications au delà de nos attentes. » Également David Entenberg MSC, le directeur du développement technologique et de la représentation d'Intravital qui a mené les efforts de représentation dans le même centre a dit, il y a « quelques années, il n'aurait pas été possible à l'image ces cellules de dissémination à l'intérieur d'un animal vivant avec ce niveau de précision. Nous sommes satisfaits que la technologie de l'image d'Einstein pourrait, par cette collaboration, contribuons à la preuve définitive de la diffusion tôt. »

Et tandis que les deux études se concentrent sur les mécanismes de la diffusion tôt dans le cancer du sein, les processus semblables pourraient commander la diffusion et la métastase tôt dans d'autres cancers humains, y compris le mélanome et le cancer pancréatique. En fait, la diffusion tôt de cancer pancréatique a été également liée à un processus d'EMT, Dr. Aguirre-Ghiso dit.

Parmi les avenues critiques qu'ils étudient, des chercheurs de mont Sinaï recherchent le commutateur de croissance qui pousse la diffusion tôt des cellules cancéreuses dormantes pour former des métastases. « Tandis que nos résultats ajoutent un nouveau niveau entier de complexité à la compréhension du cancer, ils ajoutent également l'énergie à nos efforts de résoudre finalement le grand problème dans le cancer — arrêtez la métastase qui tue des patients, » Dr. Aguirre-Ghiso dit.