Application of nucleoside analogue labelling to study the cell cycle of xenografted PDAC cell lines in the chorioallantoic membrane model.
Questo studio dimostra che il modello della membrana corioallantoidea (CAM) è una piattaforma preziosa per analizzare la dinamica del ciclo cellulare delle cellule di adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) trapiantate, rivelando al contempo un fenomeno confondente precedentemente non identificato in cui le cellule di pollo non proliferanti accumulano nucleosidi sintetici nel loro citoplasma dopo il quattordicesimo giorno embrionale.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA di un preprint non sottoposto a revisione paritaria. Non è un consiglio medico. Non prendere decisioni sulla salute basandoti su questo contenuto. Leggi il disclaimer completo
Per capire come il cancro cresca, gli scienziati hanno spesso bisogno di osservare le singole cellule mentre si dividono e si moltiplicano. In un corpo vivente, questo è difficile da vedere senza procedure invasive, quindi i ricercatori si rivolgono frequentemente ad altri modelli che offrono una finestra su questo processo. Uno di questi modelli è l'embrione di pollo, specificamente una membrana sottile e ricca di sangue chiamata membrana corioallantoidea che si sviluppa all'interno dell'uovo. Questa membrana funge da incubatore naturale dove gli scienziati possono posizionare cellule tumorali umane e osservarle crescere in piccole masse, o xenotrapianti. Poiché l'embrione è trasparente e la membrana è facilmente accessibile, i ricercatori possono introdurre sostanze direttamente sulla superficie e osservare come le cellule tumorali reagiscono in tempo reale. Per tracciare la divisione cellulare, gli scвайnti utilizzano speciali etichette chimiche che somigliano ai mattoni del DNA. Quando una cellula si prepara a copiare il proprio materiale genetico, afferra queste etichette e le incorpora nel proprio nuovo DNA, illuminandosi sotto il microscopio. Ciò consente ai ricercatori di contare esattamente quante cellule si stanno dividendo in ogni momento.
Un team di ricercatori in Belgio si è posto l'obiettivo di testare se questo modello di embrione di pollo potesse essere utilizzato per studiare il ciclo cellulare del cancro al pancreas, una malattia nota per la sua crescita aggressiva e la resistenza ai trattamenti. Hanno preso tre diversi tipi di cellule di cancro al pancreas umano e le hanno posizionate sulle membrane di uova di pollo in via di sviluppo. Il loro obiettivo era vedere se avrebbero potuto etichettare con successo le cellule tumorali umane in divisione utilizzando queste etichette chimiche e distinguerle dalle cellule a rapida divisione dell'embrione di pollo stesso. Il team ha scoperto che il modello funzionava bene per la crescita dei tumori, che mantenevano le loro forme e comportamenti caratteristici anche all'interno dell'uovo. Hanno dimostrato con successo di poter etichettare le cellule tumorali umane mentre si dividevano, ma hanno dovuto sviluppare un nuovo modo per distinguere le cellule umane da quelle del pollo, poiché entrambi i tipi di cellule afferrano le etichette chimiche quando si dividono. Utilizzando anticorpi specifici che aderiscono solo alle proteine umane e software informatici avanzati per analizzare le immagini, sono riusciti a separare accuratamente le cellule tumorali umane dal tessuto circostante del pollo.
Tuttavia, man mano che i ricercatori spingevano i loro esperimenti oltre, si sono imbattuti in un evento biologico sorprendente e precedentemente sconosciuto. Quando hanno utilizzato le etichette chimiche su embrioni più vecchi, specificamente quelli in via di sviluppo da quattordici giorni o più, hanno notato qualcosa di strano. Oltre ai previsti nuclei luminosi nelle cellule in divisione, hanno visto cluster brillanti di l'etichetta chimica accumularsi all'interno del citoplasma — l'interno gelatinoso — di alcune cellule del pollo. Queste cellule non si stavano dividendo; non stavano afferrando le etichette per costruire nuovo DNA. Invece, le etichette sembravano radunarsi in piccole strutture granulari all'interno del corpo della cellula. Questo fenomeno si è verificato con diversi tipi di etichette chimiche, suggerendo che si trattasse di una caratteristica biologica costante piuttosto che di un errore nell'esperimento. I ricercatori hanno indagato attentamente su cosa potessero essere queste cellule. Hanno escluso la possibilità che si trattasse di cellule immunitarie progettate per presentare invasori estranei, poiché le cellule mancavano dei marcatori specifici per tale ruolo. Hanno anche escluso che fossero piastrine, che sono note per raccogliere talvolta particelle estranee, perché le cellule non possedevano nemmeno i marcatori per le piastrine.
Le prove indicavano che queste cellule erano un tipo di globulo bianco comune negli uccelli, noto come eterofili, che sono ricchi di granuli e svolgono un ruolo nel sistema immunitario. I ricercatori hanno osservato che queste cellule apparivano nel fegato e nel tessuto della membrana degli embrioni, e il loro numero aumentava con l'invecchiamento degli embrioni. Questa scoperta è significativa perché rivela un potenziale ostacolo per studi futuri. Se gli scienziati utilizzano queste etichette chimiche su embrioni più vecchi, le etichette potrebbero rimanere intrappolate in queste cellule immunitarie invece di andare nelle cellule tumorali in divisione. Ciò potrebbe portare i ricercatori a pensare erroneamente che meno cellule tumorali si stiano dividendo di quanto in realtà, o a confondere le cellule immunitarie con le cellule del cancro. Lo studio conclude che, sebbene il modello dell'embrione di pollo sia uno strumento potente per osservare la crescita del cancro, i ricercatori devono fare attenzione a quando lo utilizzano. Per ottenere i risultati più accurati riguardanti la divisione cellulare, gli esperimenti dovrebbero essere eseguiti prima del traguardo dei quattordici giorni, prima che queste cellule ricche di granuli diventino abbastanza abbondanti da interferire con le misurazioni. Questa scoperta non solo perfeziona il modo in cui gli scienziati studiano il cancro in questo modello, ma evidenzia anche un nuovo, inspiegato modo in cui le cellule viventi gestiscono le sostanze sintetiche, aprendo la porta a ulteriori indagini su come il corpo elabora queste sostanze.
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