Un ingénieur de l'Université de Washington à St. Louis a découvert un modèle dans lequel la mécanique de l'environnement des cellules peut prédire leur mouvement, une découverte qui pourrait finalement signifier confiner la transition cellulaire dans les tumeurs et potentiellement faire du cancer "une maladie nettement moins mortelle, " a déclaré le chercheur principal.
Amit Pathak, professeur assistant de génie mécanique à la School of Engineering &Applied Science, ont découvert qu'un processus de transition cellulaire impliqué dans la métastase tumorale est influencé par l'environnement des cellules.
Dans une nouvelle recherche publiée dans Journal biophysique , Pathak a utilisé la modélisation informatique pour montrer que les cellules épithéliales sont plus susceptibles de se séparer de leurs amas dans un environnement confiné, dans les tissus rigides ou mous. Le modèle de Pathak est le premier à montrer que diverses propriétés mécaniques de la matrice extracellulaire peuvent prédire l'état d'amas cellulaires de formes et de tailles définies.
Cellules épithéliales, qui se trouvent dans les vaisseaux sanguins et dans la muqueuse de divers organes du corps, peut se transformer en cellules mésenchymateuses, qui sont importants à la fois dans le développement embryonnaire et les métastases cancéreuses. Dans des recherches antérieures, Publié dans Rapports scientifiques , Pathak et Samila Nasrollahi, un doctorant en génie mécanique, a montré que plus les tissus sont rigides, plus un processus appelé transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT) aura lieu.
Étonnamment, l'EMT augmente lorsque les amas de cellules sont confinés dans des environnements 3D, par rapport aux conditions de culture cellulaire 2-D standard. L'EMT entre en jeu dans le développement des embryons, lorsque les cellules épithéliales se détachent des amas et se transforment en cellules mésenchymateuses pour favoriser le développement des organes. Cependant, c'est aussi un processus crucial dans les métastases cancéreuses, dit Pathak.
« Dans le cancer, si les cellules tumorales ne se désagrègent pas et ne s'échappent pas, c'est un scénario favorable car la tumeur va rester au même endroit, " dit Pathak, dont le laboratoire étudie la mécanobiologie, ou l'intersection de la mécanique et de la biologie. "Mais quand une cellule cancéreuse bouge et quitte la tumeur, il va à un autre endroit et peuple de nouvelles tumeurs. Si nous pouvons arrêter le processus EMT juste au niveau de la tumeur primaire, alors le cancer sera une maladie beaucoup moins mortelle."
