Scientists identify novel molecular biomarkers in cells that spread a deadly form of breast cancer

L'organoide del cancro al seno triplo negativo invade il tessuto di collagene. a lui attribuito. Credito: Eloïse Grasset, Johns Hopkins Medicine

Gli scienziati della Johns Hopkins University, che studiano un tipo mortale di cancro al seno chiamato triplo negativo, affermano di aver identificato differenze molecolari chiave tra le cellule tumorali che si aggrappano al tumore primario e quelle che si avventurano a formare tumori distanti.

La ricerca, utilizzando modelli di topi e tessuti umani, potrebbe aprire la strada allo sviluppo di nuove terapie che prendono di mira tali variazioni molecolari.

Un rapporto sui risultati è stato pubblicato il 3 agosto a Scienze della medicina traslazionale.

"Abbiamo bisogno da tempo di nuovi obiettivi e opzioni di trattamento per il cancro al seno triplo negativo", afferma Andrew Ewald, Ph.D., Virginia Diasitis Professor of Basic Sciences Research e direttore della Divisione di biologia cellulare presso la Johns Hopkins University School of Medicine e co-presidente del Cancer Invasion and Metastasis Program presso la Johns Hopkins University School of Medicine del Johns Hopkins Kimmel Cancer Center. "Questi tumori spesso ritornano entro tre anni dalla diagnosi e i trattamenti utilizzati per altri tumori al seno di solito non funzionano per il triplo negativo".

Si stima che dal 10% al 20% dei 280.000 casi di cancro al seno diagnosticati ogni anno negli Stati Uniti siano tripli negativi e il tasso sia più alto tra le donne afroamericane, che hanno il doppio delle probabilità di avere questo tipo di malattia.

La natura letale di questo tipo di cancro è caratterizzata dal fatto che le sue cellule sono prive dei flag molecolari sulla loro superficie che comunicano con estrogeni e progesterone e di una proteina che promuove la crescita del cancro chiamata Her2-neu. Molti trattamenti attuali per il cancro al seno funzionano prendendo di mira questi marcatori, rendendoli di scarso beneficio per quelli con tumori triplo-negativi.

Per il presente studio, il team di ricerca ha esaminato le differenze molecolari tra i siti di cancro al seno primario, primario o triplo negativo e le regioni di metastasi, o siti metastatici, tra tre diversi tipi di cellule: modelli murini, tumori umani impiantati nei topi e tessuto primario campioni La metastasi proviene da otto pazienti trattati al Johns Hopkins Hospital.

I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di apprendimento automatico, imaging cellulare e analisi biochimica per identificare le differenze nei modelli di espressione genica dei tumori primari e metastatici.

"La cattiva notizia del nostro studio è che le cellule dei siti metastatici sono altamente ottimizzate per la migrazione e la resistenza al trattamento", afferma Ewald. "La buona notizia è che abbiamo identificato diverse proteine ​​​​chiamate fattori di trascrizione che sono richieste da queste cellule per affrontare le sfide della migrazione e della prosperità nei siti metastatici e potremmo essere in grado di progettare nuove terapie che prendono di mira questi fattori di trascrizione".

Più in particolare, Ewald e Johns Hopkins, post-dottorato, Eloïse Grasset, Ph.D., e altri membri del team di ricerca hanno scoperto diverse proprietà uniche in cellule di topi ingegnerizzate per ottenere la versione murina del cancro al seno triplo negativo e di topi a cui sono stati impiantati tumori da persone con carcinoma mammario triplo negativo. .

Gli scienziati hanno scoperto che quando le cellule del cancro al seno triplo negativo invadono altri tessuti nel loro cammino verso un'altra parte del corpo, ottengono due proprietà cellulari: una migliore motilità e sopravvivenza.

Per fare ciò, le cellule del cancro al seno acquisiscono una proteina citoscheletrica chiamata vimentina, che migliora la capacità di migrare verso le cosiddette cellule stromali mesenchimali, un tipo di cellula che si trova normalmente nell'osso e nel midollo osseo che si muove e crea nuove cellule.

Le cellule di carcinoma mammario triplo negativo ottengono anche vantaggi in termini di sopravvivenza producendo una proteina chiamata E-caderina, che si trova normalmente nelle cellule epiteliali che rivestono i dotti e le guaine degli organi e si rinnovano ripetutamente.

Quando le cellule di cancro al seno triplo negativo acquisiscono tali tratti migratori e di sopravvivenza, gli scienziati classificano il loro stato cellulare come le cosiddette cellule mesenchimali epiteliali ibride (EMT).

Per esaminare più da vicino le molecole coinvolte negli stati EMT ibridi, gli scienziati hanno chiesto l'aiuto di Elana Fertig, Ph. del tumore primario e della formazione di colonie nel sito metastatico.

Il team computazionale di Fertig ha utilizzato tecniche di apprendimento automatico per trovare schemi tra l'espressione di ciascuna cellula dell'RNA, un cugino del DNA coinvolto nella produzione di proteine. Gli scienziati hanno scoperto che la maggior parte delle cellule metastatiche passa a un EMT ibrido che è più mobile e con una migliore sopravvivenza. Il team di Ewald li ha quindi convalidati in campioni di otto pazienti con tumori triplo-negativi, esaminando sia i tumori che i tessuti primari dai siti metastatici degli stessi pazienti.

A livello molecolare, le cellule più proliferanti hanno prodotto cinque proteine ​​chiamate fattori di trascrizione (Grhl2, Foxc2, Zeb1, Zeb2 e Ovol1) che promuovono la formazione di proteine ​​coinvolte nell'invasione delle cellule tumorali o nella formazione di colonie.

"È possibile che le differenze molecolari tra tumori metastatici e primari siano la ragione per cui le cellule tumorali metastatiche sono così resistenti alle attuali terapie", afferma Ewald.

Il suo team sta studiando modi per bloccare i geni per i fattori di trascrizione o le proteine ​​che ne derivano per fermare la crescita del cancro metastatico e se gli stessi cambiamenti molecolari e cellulari si verificano in altri tumori, come quelli nel colon, nelle ghiandole surrenali, stomaco e intestino tenue. Intestino.


Le reti molecolari potrebbero spiegare la disparità razziale nelle morti per cancro al seno triplo negativo

maggiori informazioni: Eloise M. Scienze della medicina traslazionale (2022). DOI: 10.1126 / scitranslmed.abn7571
Inserito dalla Johns Hopkins University School of Medicine

la citazione: Gli scienziati identificano nuovi biomarcatori molecolari nelle cellule che diffondono una forma letale di cancro al seno (2022, 8 agosto) Estratto l'8 agosto 2022 da https://medicalxpress.com/news/2022-08-scientists-molecular-biomarkers-cells - linguaggio di programmazione mortale

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