Um Ph.D. da Loughborough University O aluno forneceu uma nova visão sobre como as células do câncer de mama interagem com as células em nosso corpo usando um novo modelo 3-D.

O bioquímico Mj Brown, da Escola de Esportes, Exercício e Ciências da Saúde, investigou como as células-tronco mesenquimais humanas (hMSCs) e as células do câncer de mama interagem e afetam a capacidade de invasão umas das outras - um conceito que antes deixava os cientistas confusos.

As hMSCs são encontradas na medula óssea e são importantes para regenerar e reparar áreas danificadas no corpo, pois podem se diferenciar em uma variedade de tipos de células, incluindo aqueles que fazem osso, cartilagem, músculo e gordura.

Os pesquisadores do câncer voltaram seu foco para as hMSCs, pois elas viajam naturalmente para os tumores quando aparecem no corpo e interagem com as células cancerosas.

Eles estão particularmente interessados ​​em entender se as hMSCs podem interagir com as células para prevenir o "câncer de mama secundário", pois esse tipo de câncer é incurável.

O câncer de mama secundário ocorre quando as células cancerosas de um tumor primário na mama se espalham para tecidos próximos, como os pulmões, ossos e fígado através do sangue ou sistema linfático - um processo conhecido como 'metástase. "

Embora as hMSCs sejam naturalmente atraídas para essas células cancerosas "invasivas", como as células interagem e afetam umas às outras não está claro e os projetos de pesquisa anteriores são divididos em seus resultados, com alguns achados de hMSCs que promovem metástase e outros concluindo que eles a reduzem.

O estudo de Mj se concentrou em MDA-MB-231 - um tipo de linhagem de células de câncer de mama que é conhecida por ser extremamente invasiva.

Sua pesquisa descobriu que as hMSCs reduzem drasticamente a capacidade de invasão das células de câncer de mama MDA-MB-231.

E o que torna sua pesquisa especial e diferente de estudos anteriores, é o fato de que ela usou um modelo 3-D.

A maioria dos cientistas analisa como os cânceres interagem com as células por meio do crescimento de tumores em camundongos ou do uso de culturas em monocamada 2-D - células que são cultivadas em um prato, plano e lado a lado, sob condições controladas.

O crescimento do câncer no corpo (in vivo) de camundongos não é representativo do que acontece em humanos devido às diferenças no microambiente, e os modelos 2-D também têm suas limitações, pois os tumores não são planos, eles são 3-D e células de toque que estão ao seu redor, não apenas aqueles ao lado dela.

Como Ph.D. de Mj supervisor Dr. Mhairi Morris, que também é coautor do estudo, descreve isso, modelar tumores em 2-D é como "jogar futebol deitado no chão lado a lado - possível, mas lixo. "

Dr. Morris é o líder de Loughborough no desenvolvimento de modelos de câncer 3-D - modelos baseados em células que são criados em laboratório (in vitro).

modelar o câncer em 3-D permite que os pesquisadores vejam como as células cancerosas interagem com todas as superfícies celulares com as quais entram em contato, dando uma imagem mais precisa do que acontece dentro do corpo humano.

Sob a orientação do Dr. Morris e também da Dra. Liz Akam de Loughborough, um especialista em hMSCs, Mj desenvolveu um modelo 3-D que lhe permitiu explorar a relação entre hMSCs e células de câncer de mama MDA-MB-231.

Ela criou tumores esféricos 3-D misturando ('co-cultura') células hMSC com as células cancerosas e suspendendo-as da tampa de um prato de cultura de tecidos.

Uma vez que os 'esferóides' foram formados, ela os incorporou à matriz gelatinosa que imita o ambiente em que as células do câncer de mama estariam dentro do corpo.

Mj observou as mudanças de invasão ao longo de um período de cinco dias medindo o comprimento das projeções que as células colocam na matriz - uma medida conhecida de invasão celular - e descobriu que as células cancerosas se tornaram menos invasivas quando misturadas com as hMSCs.

Seus resultados fornecem novas evidências de como as células cancerosas e as células-tronco interagem no corpo e destacam ainda mais a eficácia dos modelos 3-D.

A pesquisa de Mj também é importante para os cientistas que trabalham na área, pois, ao determinar as condições ideais de co-cultura para criar os esferóides, ela encontrou a fonte do soro - um suplemento adicionado ao meio de cultura de células, que contém uma mistura de proteínas necessárias, hormônios e outros fatores de crescimento que auxiliam o crescimento celular - tiveram um efeito significativo no crescimento das células investigadas.

Mj publicou suas descobertas no jornal Bioengineering em um artigo intitulado "Determinando as condições para a cultura bem-sucedida de esferóides tumorais multicelulares 3-D para investigar o efeito das células-tronco mesenquimais na invasão das células do câncer de mama".

Ela disse sobre o estudo:"Continuar a investigar a interação entre hMSCs e células cancerosas em sistemas 3-D agora é essencial para entender melhor essa relação e o impacto do microambiente tumoral na metástase.

"O uso de modelos 3-D como o usado neste estudo oferece uma oportunidade para que as relações in vitro sejam investigadas e que novas pesquisas sobre a modulação bioquímica induzida por células-tronco mesenquimais de metástases de células de câncer de mama sejam conduzidas.

"Espero que minha pesquisa nos permita entender melhor a relação entre hMSCs e células de câncer de mama, a fim de desenvolver novos métodos terapêuticos para prevenir metástases de câncer de mama."

Mj já está desenvolvendo sua pesquisa e agora está investigando o papel que o exercício tem na relação entre hMSCs e células de câncer de mama e se a atividade física poderia reduzir ainda mais a invasividade.

O Dr. Morris comentou:"Estamos muito orgulhosos do trabalho árduo de Mj e estamos entusiasmados em ver seu artigo publicado em um jornal tão prestigioso.

"O futuro da modelagem in vitro está em três - ou mais! - dimensões e estamos empolgados em trazer nossa abordagem única sobre isso - co-cultura de células de câncer de mama com hMSCs e ver o efeito que o exercício pode ter sobre essa interação."