Trabajando con colegas de Alemania y EE. UU., Los investigadores de la Universidad de Leipzig han logrado un gran avance en la investigación sobre cómo se propagan las células cancerosas. En experimentos, el equipo de biofísicos dirigido por el profesor Josef Alfons Käs, Steffen Grosser y Jürgen Lippoldt demostraron por primera vez cómo las células se deforman para moverse en los densos tejidos tumorales y pasar por encima de las células vecinas. Los investigadores encontraron que las células móviles trabajan juntas para fluidizar el tejido tumoral.

Käs dirigió el proyecto de investigación en cooperación con la profesora Lisa Manning de la Universidad de Syracuse (EE. UU.) Y la profesora Bahriye Aktas del Hospital Universitario de Leipzig. Ahora han publicado sus hallazgos en Revisión física X , una revista líder que publica principalmente resultados de investigación innovadores.

"Estas primeras observaciones de una transición de fase en tumores humanos cambian nuestros conceptos básicos de progresión tumoral y podrían mejorar el diagnóstico y la terapia del cáncer". "dijo Käs, que ha estado estudiando las propiedades físicas de las células cancerosas durante años. Dijo que la investigación mostró que los tumores humanos contienen grupos de células sólidas y fluidas, lo que supondría un gran avance en la comprensión de los científicos sobre la mecánica de los tumores. Añadió que los resultados forman la base del primer procedimiento con el que ya se pueden detectar células cancerosas metastásicas en el tumor.

En muestras de tumores de pacientes del Hospital Universitario de Leipzig, los investigadores encontraron regiones con células móviles y estables, regiones de tipo sólido sin movimiento celular. Desde un punto de vista físico, las células no deberían poder moverse en la densa masa tumoral; los tumores están tan densamente poblados de células que el movimiento se inhibiría en cualquier material típico.

Por lo tanto, los investigadores desarrollaron un nuevo enfoque para la microscopía de tumores vivos mediante la tinción fluorescente de muestras de tumores humanos inmediatamente después de la cirugía. permitiéndoles observar el movimiento celular en vivo. Esto los llevó a descubrir que, contrariamente a todos los hallazgos anteriores, de hecho, esta motilidad celular tiene lugar y está asociada con una fuerte deformación nuclear. Observaron cómo las células y sus núcleos se aprietan literalmente a través del tejido al deformarse severamente.

"Las células de los tejidos biológicos se comportan de forma muy parecida a las personas en un bar. A bajas densidades, pueden moverse libremente. Sin embargo, el movimiento se vuelve difícil cuando las cosas se llenan de gente. Pero incluso en un bar lleno de gente todavía puede pasar si gira de lado. Este es exactamente el efecto que vemos en los tejidos tumorales, ", dijo Käs. Los investigadores creen que esta transición de fase explica cómo las células pueden moverse y multiplicarse en un tumor, eventualmente conduciendo a metástasis. Los tejidos fluidos se mostraron alargados, células y núcleos deformados. Las imágenes estáticas de células alargadas y formas nucleares podrían servir como huella dactilar de la agresividad metastásica de un tumor.

"Estos son resultados espectaculares del campo de la física del cáncer. Ahora necesitamos investigar si las regiones fluidas pueden predecir la agresividad del tumor. Aquí hemos encontrado un marcador de cáncer que indica activo, regiones móviles y que se basa en un mecanismo físico simple, ", dijo Steffen Grosser. El profesor Käs se está embarcando actualmente en un ensayo clínico para investigar el potencial de la forma celular y nuclear como un nuevo marcador tumoral que podría usarse para examinar y tratar a los pacientes de una manera mucho más específica que antes.