Hoe eierstokkankercellen zich aanpassen terwijl ze door weefsel bewegen

De verspreiding van een tumor van de primaire locatie naar organen op afstand, metastasering genaamd, is lange tijd een mysterie geweest voor wetenschappers. Pas nu beginnen onderzoekers de mechanismen en triggers te identificeren die dit proces in gang zetten.

Een nieuwe studie van wetenschappers van het Indian Institute of Science (IISc) onthult hoe aangeboren verschillen in kankercellen en hun interacties met hun omgeving hun vermogen tot migratie bepalen. De bevindingen, gepubliceerd in het Biophysical Journal, tonen aan dat kankercellen hun bewegingswijze aanpassen aan de fysieke en biochemische kenmerken van hun micro-omgeving.

Belangrijkste resultaten van het onderzoek

Celtypen en -omstandigheden:

• De onderzoekers bestudeerden twee soorten eierstokkankercellen:
  • OVCAR-3 - cellen met een duidelijk gedefinieerde veelhoekige vorm.
  • SK-OV-3 - cellen met een langwerpige spoelvormige vorm.
• Beide celtypen zijn in staat tot metastasering en weefselinvasie.
• De cellen werden op zachte en harde oppervlakken geplaatst die gezond en ziek weefsel simuleerden.

Celgedrag:

1. Op zachte ondergrond:
   • Cellen van beide typen bewogen langzaam en in willekeurige richtingen.
2. Op harde oppervlakken:
   • De cellen werden vervormbaarder.
   • Het gedrag van de cellen varieerde afhankelijk van hun type:
     • OVCAR-3 bewoog actiever dan SK-OV-3, wat een onverwacht resultaat was.
   • Er is vastgesteld dat OVCAR-3 een uniek bewegingspatroon heeft dat 'glijden' wordt genoemd.
     • In tegenstelling tot de meeste cellen, waarvan de beweging overeenkomt met hun vorm, bewoog OVCAR-3 in richtingen die niet overeenkwamen met hun vorm, alsof ze 'zweefden'.

Nieuw instrument voor celmigratieanalyse

De onderzoekers ontwikkelden een softwaretool die:

• Maakt gebruik van het concept Shannon-entropie om de willekeur van celbewegingen te schatten.
• Maakt kwantitatieve analyse van veranderingen in celgedrag mogelijk, op basis van live trackinggegevens.
• Maakt het bestuderen van celgedrag eenvoudiger en toegankelijker voor andere onderzoekers.

Conclusies en vooruitzichten

• Koppeling tussen vorm en beweging: Uit het onderzoek bleek dat OVCAR-3-cellen een minder beperkte koppeling tussen vorm en beweging vertonen, waardoor ze op meer diverse en onverwachte manieren kunnen migreren.
• Toekomstig onderzoek: De wetenschappers zijn van plan om de collectieve dynamiek van dergelijke cellen in complexere 3D-omgevingen te bestuderen.
• Praktisch belang: Deze onderzoeken zullen bijdragen aan een beter begrip van de pathologie van eierstokkanker, een ziekte die gekenmerkt wordt door snelle uitzaaiingen en een hoge mortaliteit.

"We hopen dat ons onderzoek nieuwe mogelijkheden biedt voor de diagnose en behandeling van eierstokkanker", aldus hoofdonderzoeker Ramray Bhat.