Variazioni stocastici di velocità di migrazione tra le cellule in popolazioni clonali

Maggio 21, 2016 Admin Salute 0 3
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Un team di ricercatori del Massachusetts General Hospital e della Harvard Medical School di Boston ha sviluppato tecnologie per la misurazione di precisione di velocità di migrazione delle cellule prima e applicato il nuovo strumento per studiare le variazioni di velocità di migrazione in popolazione di cellule tumorali. Questo strumento ha permesso il confronto tra generazioni successive di cellule con risoluzione di singola cellula. Una scoperta interessante di questo studio è che la velocità di migrazione, mantenuta relativamente costante per tutta la durata di una cella, non viene ereditato dalla madre fino alle cellule figlie. Invece, la caratteristica velocità di migrazione di ciascuna cella cambia casualmente attraverso generazioni successive. Questa scoperta è una sorpresa, visto che la velocità media di migrazione della popolazione cellulare più grande non cambia attraverso più cicli. Questa scoperta è importante nel contesto del trattamento del cancro, in cui si cercano trattamenti per rallentare l'invasione delle cellule tumorali.

"La nostra scoperta suggerisce che un fattore può esistere che determina la velocità caratteristica di una cella e tale fattore è fissato a livelli casuali nelle nuove cellule dopo la divisione cellulare." dice Daniel Irimia, MD, Ph.D., del Massachusetts General Hospital di Boston e autore senior su questo articolo. "Queste misure non possono essere eseguite oggi con uno qualsiasi degli strumenti tradizionali per la migrazione delle cellule. Saggi Transwell potuto confrontare solo le medie di popolazione e la mancanza di risoluzione di singola cellula. Wound Healing saggi hanno una risoluzione di singola cellula, ma i risultati sono confusi da frequenti interazioni tra cellule in movimento . Altri dispositivi microfluidici più recenti sono ostacolati dal rumore di misura migrazione cellulare su superfici piane, quando cambia il senso di migrazione frequente interferire con le misure di velocità ".




All'interno del dispositivo a microfluidi, ogni cella viene assegnato un canale binario lungo il quale la cella migrerà per diverse ore. Un microscopio automatizzato prende immagini ogni 20 minuti in più posizioni nel dispositivo microfluidica, e più dispositivi contemporaneamente, consentendo il monitoraggio di decine di cellule in un esperimento. È interessante notare, ciascuna cellula che migra attraverso i canali mantiene la sua velocità di migrazione tutta la sua durata. Solo alcune delle cellule dividono mentre nei canali, e quelli sono vagliati attentamente. Per meglio visualizzare le cellule attraverso il ciclo di divisione, i ricercatori hanno preso vantaggio non solo di coloranti fluorescenti, ma anche di un marcatore fluorescente Fucci recentemente sviluppato. Utilizzando questo marcatore, la fluorescenza verde del nucleo aumenta progressivamente in cellule in fase di crescita e spegne dopo la divisione. "Abbiamo ottimizzato il design del dispositivo in modo che la maggior parte dei canali hanno una sola cella viaggiano attraverso alla volta, e calcolata la lunghezza dei canali tali che abbiamo potuto osservare ogni cella per una media di 12 ore" dice giugno Yan, Ph .D., l'autore principale di questo documento.

Il team del Massachusetts General Hospital prevede di utilizzare i dispositivi microfluidici in sinergia con alcuni più sofisticati strumenti di biologia molecolare e di identificare i fattori di controllo della velocità di migrazione delle cellule. "Identificare questo fattore potrebbe fornire un target interessante per i farmaci per modulare come le cellule si muovono veloci o lenti" dice il Dott Irimia. Nel cancro, questo potrebbe contribuire a rallentare la migrazione delle cellule tumorali, di ritardare la loro invasione e metastasi. Dopo gli infortuni di tessuti sani, vogliamo accelerare la migrazione delle cellule sane che si muovono per chiudere la ferita.

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