Un Ph.D. de la Universidad de Loughborough. El estudiante ha proporcionado una nueva perspectiva sobre cómo las células del cáncer de mama interactúan con las células de nuestro cuerpo mediante el uso de un modelo novedoso en 3-D.

Bioquímico Mj Brown, de la Escuela de Deporte, Ciencias del ejercicio y de la salud, ha investigado cómo las células madre mesenquimales humanas (hMSC) y las células de cáncer de mama interactúan y afectan la capacidad de invasión de las otras, un concepto que anteriormente había dejado a los científicos desconcertados.

Las hMSC se encuentran en la médula ósea y son importantes para regenerar y reparar las áreas dañadas del cuerpo, ya que pueden diferenciarse en una variedad de tipos de células. incluidos los que hacen hueso, cartílago, músculo y grasa.

Los investigadores del cáncer se han centrado en las hMSC, ya que viajan naturalmente a los tumores cuando aparecen en el cuerpo e interactúan con las células cancerosas.

Están particularmente interesados ​​en comprender si las hMSC pueden interactuar con las células para prevenir el "cáncer de mama secundario", ya que este tipo de cáncer es incurable.

El cáncer de mama secundario ocurre cuando las células cancerosas de un tumor primario en la mama se diseminan a tejidos cercanos como los pulmones, huesos e hígado a través de la sangre o el sistema linfático, un proceso conocido como "metástasis".

Aunque las hMSC se sienten atraídas naturalmente por estas células cancerosas `` invasivas '', cómo las células interactúan y se afectan entre sí no está claro y los proyectos de investigación anteriores están divididos en sus resultados, algunos encuentran que las hMSC promueven la metástasis y otros concluyen que la reducen.

El estudio de Mj se centró en MDA-MB-231, un tipo de línea celular de cáncer de mama que es conocida por ser extremadamente invasiva.

Su investigación encontró que las hMSC reducen drásticamente la capacidad de invasión de las células de cáncer de mama MDA-MB-231.

Y lo que hace que su investigación sea especial y diferente a estudios anteriores, es el hecho de que utilizó un modelo tridimensional.

La mayoría de los científicos analizan cómo los cánceres interactúan con las células, ya sea en el crecimiento de tumores en ratones o mediante el uso de cultivos monocapa 2-D:células que se cultivan en un plato, plano y lado a lado, en condiciones controladas.

El crecimiento de los cánceres en el cuerpo (in vivo) de los ratones no es representativo de lo que sucede en los humanos debido a las diferencias en el microambiente, y los modelos 2-D también tienen sus limitaciones ya que los tumores no son planos, son 3-D y tocan las células que los rodean, no solo los que están a los lados.

Como dijo el Ph.D. de Mj. supervisora ​​Dra. Mhairi Morris, quien también fue coautor del estudio, lo describe, Modelar tumores en 2-D es como "jugar al fútbol en el suelo uno al lado del otro, es posible, sino basura ".

El Dr. Morris es el líder de Loughborough en el desarrollo de modelos de cáncer en 3-D, modelos basados ​​en células que se crean en el laboratorio (in vitro).

Modelar el cáncer en 3-D permite a los investigadores ver cómo las células cancerosas interactúan con todas las superficies celulares con las que entran en contacto. dando una imagen más precisa de lo que sucede dentro del cuerpo humano.

Bajo la dirección del Dr. Morris y también del Dr. Liz Akam de Loughborough, un experto en hMSC, Mj desarrolló un modelo 3-D que le permitió explorar la relación entre las hMSC y las células de cáncer de mama MDA-MB-231.

Creó tumores esféricos 3-D mezclando ('cocultivando') células hMSC con las células cancerosas y suspendiéndolas de la tapa de un plato de cultivo de tejidos.

Una vez que se formaron los 'esferoides', los incrustó en la matriz gelatinosa que imita el entorno en el que estarían las células de cáncer de mama dentro del cuerpo.

Mj observó los cambios de invasividad durante un período de cinco días midiendo la longitud de las proyecciones que las células introducían en la matriz, una medida conocida de invasión celular, y descubrió que las células cancerosas se volvían menos invasivas cuando se mezclaban con las hMSC.

Sus resultados proporcionan nueva evidencia de cómo las células cancerosas y las células madre interactúan en el cuerpo y resaltan aún más la efectividad de los modelos 3-D.

La investigación de Mj también es importante para los científicos que trabajan en el campo como, mientras se determinan las condiciones óptimas de co-cultivo para crear los esferoides, encontró la fuente del suero, un suplemento agregado al medio de cultivo celular, que contiene una mezcla de proteínas necesarias, Las hormonas y otros factores de crecimiento que ayudan al crecimiento celular tuvieron un efecto significativo en el crecimiento de las células investigadas.

Mj ha publicado sus hallazgos en la revista Bioengineering en un artículo titulado "Determinación de las condiciones para el cultivo exitoso de esferoides tumorales tridimensionales multicelulares para investigar el efecto de las células madre mesenquimales en la invasividad de las células cancerosas de mama".

Ella dijo sobre el estudio:"Continuar investigando la interacción entre las hMSC y las células cancerosas en sistemas 3-D es ahora esencial para comprender mejor esta relación y el impacto del microambiente tumoral en la metástasis.

"El uso de modelos 3-D como el utilizado en este estudio brinda una oportunidad para que se investiguen las relaciones in vitro y se lleve a cabo una nueva investigación sobre la modulación bioquímica de las metástasis de las células del cáncer de mama impulsada por las células madre mesenquimales.

"Espero que mi investigación nos permita comprender mejor la relación entre las hMSC y las células de cáncer de mama con el fin de desarrollar nuevos métodos terapéuticos para prevenir las metástasis del cáncer de mama".

Mj ya se está basando en su investigación y ahora está investigando el papel que tiene el ejercicio en la relación entre las hMSC y las células de cáncer de mama y si la actividad física podría reducir aún más la invasividad.

La Dra. Morris comentó:"Estamos muy orgullosos del arduo trabajo de Mj y estamos encantados de ver su artículo publicado en una revista tan prestigiosa.

"El futuro del modelado in vitro está en tres, ¡o más! - dimensiones y estamos entusiasmados de darle nuestro giro único a esto:co-cultivar células de cáncer de mama con hMSC y ver qué efecto puede tener el ejercicio en esta interacción".