Os pesquisadores do câncer lutam para identificar as células tumorais que estão intercaladas nos tecidos não malignos porque as células tumorais exploram o ambiente do tecido e monopolizam os recursos disponíveis para continuar crescendo. Os pesquisadores atribuem a capacidade da célula cancerosa de usar a sinalização celular e as vias metabólicas que substituem as restrições normais de crescimento celular a complicadas trocas químicas entre o tecido e as células tumorais. Uma nova abordagem mostra a promessa de começar a analisar as interações célula a célula neste ambiente complexo.

Pesquisadores da Universidade de Washington demonstraram uma nova técnica para mapear o fluxo de biomoléculas dentro e ao redor de tumores sólidos. Em uma edição especial de Biointerfases que está destacando as mulheres no campo da ciência da biointerface, o grupo usa espectrometria de massa de íons secundários de tempo de voo (ToF-SIMS) para observar como as moléculas se movem e como os tumores enviam sinais para seu microambiente e drenam o tecido local de recursos.

"As pessoas verão que esta técnica TOF-SIMS, quando combinado com o conhecimento do comportamento das células tumorais, permitirá que os pesquisadores entendam o que está acontecendo no nível químico molecular, "disse Lara Gamble, um autor no papel. "Existem certas moléculas, lipídios ou combustíveis que os tumores sugam dos tecidos regulares para ajudá-los a crescer? "

As células tumorais podem extrair lipídios das células vizinhas para ajudar a construir membranas maiores e fornecer energia para células tumorais inchadas. Os vasos sanguíneos podem ser rompidos, deixando "lagos de sangue" dentro de tumores que alguns pesquisadores acreditam alimentar o tumor em crescimento.

Vários métodos foram desenvolvidos para identificar onde um tumor está e como ele utiliza o tecido conjuntivo como vasos sanguíneos para sustentar seu crescimento, mas, até recentemente, pouco se sabe sobre os tipos de sinais que os tumores usam para conseguir isso. Para resolver esta questão, Gamble e seus colegas usam o TOF-SIMS para explodir regiões em nanoescala de um tumor para que as partes saiam da amostra e entrem em um espectrômetro de massa. Este dispositivo então separa e conta as moléculas com base em seu peso molecular.

Áreas de varredura de 800 nanômetros ou menos, a abordagem gera um mapa para onde qualquer molécula particular está presente em uma amostra de tumor. Um milímetro quadrado leva cerca de uma hora e meia para ser mapeado.

O grupo testou sua técnica em um modelo de camundongo indutível de tumorigênese neuroendócrina pancreática que está bem estabelecido como um modelo para estudar a interação entre oncogenes e supressores de tumor, que juntos geram cânceres altamente agressivos.

Quando mapeado, os microambientes tumorais de camundongos mostraram mudanças significativas no metabolismo. A técnica ToF-SIMS foi capaz de identificar alterações no fluxo normal de uma ampla variedade de moléculas, desde lipídios maiores e nucleotídeos até íons individuais.

Próximo, Gamble e seu grupo planejam usar sua técnica em momentos anteriores de indução de tumor, em uma tentativa de traçar uma série de sinais químicos que contam a história do crescimento do tumor pancreático.

"Também estamos procurando ver se há interferência entre os tumores, "Gamble disse." Gostaríamos de identificar as moléculas que podem iniciar e manter o crescimento do tumor. "