流体物理学の原理を使用して説明された脳腫瘍の広がり

ライプツィヒ大学のヨーゼフ・カスとシャリテ・ユニバーシティ・メディジン・ベルリンのインゴルフ・サックは、 脳腫瘍細胞 それらの物理的および生体力学的特性の両方に依存します。 研究者によると、神経膠腫細胞（最も危険な脳腫瘍）の弾力性の小さな変化は、転移する能力を大幅に変化させます。

サックは化学者であり、カスは物理学者です。 どちらも癌研究を専門としていますが、異なる視点からです。 サックは生地の機械的特性を研究し、 磁気共鳴エラストグラフィ 低周波振動と 磁気共鳴。 病気の進行を追跡するために使用されます。 一方、KäsはXNUMXつで動作します 光トラップ、細胞などの柔らかいミニチュアオブジェクトをレーザーの助けを借りて変形させてそれらを作成することができます 弾力 変形能を調査します。

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XNUMX年前、XNUMX人の科学者は 神経膠腫細胞 非悪性腫瘍の癌細胞よりも柔らかく、べたつきが少ないです。 神経膠腫は周囲の組織に小さな「触手」が伸びているため、神経膠腫を取り除くのは難しいため、科学者たちは、物理学の法則だけがこの癌の広がりを制御できることに気づきました。 このような「触手」の出現は、流体が少ない場合の流体物理学でよく知られている現象です。 粘度 別の液体に導入されます。

研究者たちはなんとか研究のためにXNUMX人の患者を募集し、そのうちXNUMX人は良性でした 脳腫瘍 神経膠腫を伴うXNUMXつを含む悪性腫瘍を伴うXNUMXつ。 研究の結果は研究者自身を驚かせました。 注目に値するのは、単一の細胞の機械的特性が組織全体の機械的特性に反映されていることでした、とKäsは言います。 しかし、得られたデータは、粘着性の腫瘍を形成する単なる粘着性の細胞よりも複雑な画像を示唆しています。

以前の研究では、悪性腫瘍は良性腫瘍よりも柔らかく、粘性が低かった。 しかし、これは驚くべきことでしたが、彼らが形成した細胞はそれほど粘性がありませんでした。 最も重要なことは、細胞の伸縮性と弾力性であることが判明しました。 これは、組織が「流れる」能力と相関していました。 広めるために、彼らはしなければなりませんでした 腫瘍細胞 他のセルの間を絞ります。 研究者によると、これは柔軟性であり、それではありません 粘度 組織が広がる能力の最も重要な要素。

癌細胞は、「触手を伸ばす」プロセスを開始するために特別な遺伝的変化を起こす必要はありません。 必要なのは、適切な機械的特性だけです。 Käsによれば、これは侵襲性の高い組織の成長には十分です。

ドイツの科学者による発見は、治療の観点からは悪いニュースでもあり、良いニュースでもあります。 悪いニュースは、機械的特性は分子プロセスよりも混乱させるのが難しいということです。 良いニュースは、メカニズムがわかったことです。 いつ 物理的な変化 腫瘍をより悪性にすることができ、またそれをより良性にすることができます。 このプロセスを理解することは、将来、新しい治療法を開発するのに役立つ可能性があります。